KR20060135040A - 시트 구조 - Google Patents

Abstract

장시간 착석에 수반하는 착석자의 피로를 경감할 수가 있는 시트 구조를 얻는다. 차량용 시트(10)에서는, 전단측이 좌부용 프레임(14)의 전단측에 고정된 쿠션재(20)의 하층 시트(50)의 후단측이, 가동 프레임(34) 및 탄성 부재인 토션 바(46)을 개입시켜 좌부용 프레임(14)의 후단 측에 탄성적으로 연결되고 있다. 쿠션재(20)는, 착석자의 돌출부위를 지지하는 부분의 스프링 상수가 다른 부분의 스프링 상수보다 작은 탄성 영특성을 가진다. 이 차량 시트(10)는, 좌부용 프레임(14)을 개입시켜 착석자의 척주부에 전달되는 진동의 에너지를 작게 하고, 그 주변부는 생체에 움직임에 상당하는 진동으로 바꾸어 좌부용 프레임(14)에 개입시켜 전달한다. 착석자의 뇌에는, 침착한 각성 상태에서 생기는 10 Hz에서 12 Hz의α파를 일으키게 한다. 공진 주파수대역의 진동은, 진폭을 감쇠해 착석자에게 전달한다.

Description

시트 구조 {SEAT STRUCTURE}

본 발명은 시트 구조와 관련된 것으로, 특히, 자동차 등의 차량에 탑재되는 승용 시트의 시트 구조에 관한 것이다.

차량용 시트로서는, 종래부터 폴리우레탄 폼(이하, '우레탄'이라 함)으로 이루어진 쿠션재를 포함하는 것이 있다. 이러한 차량용 시트의 쿠션 구조는, 좌부용(座部用) 프레임이나 배부용(背部用) 프레임에 설치된 콘다매트(상품명) 등의 스프링재나 플레이트 형상의 우레탄 소재의 쿠션재를 재치하고, 이것들을 패브릭재로 감싸는 구성이 넓게 이용되고 있다.

이 때문에, 쿠션재의 형상(의장형상)과 탄성 특성 및 폴리우레탄 폼의 압축 특성이 착석자의 체압분산성(體壓分散性)이나 진동 흡수성에 크게 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 그리고, 여러 가지의 특성을 가지는 우레탄을 적층해 쿠션재를 구성하는 것으로, 착석자의 좌석부 등에 있어서의 근육의 스프링 특성(탄성 특성)에 가까운 탄성 특성을 갖춘 쿠션재를 얻을 수 있지만, 이러한 구성에서는 복원력이 부족하고, 또 중량이 무겁다고 하는 문제가 있었다.

거기서, 우레탄에 대신하는 쿠션재로 한 벌의 그랜드지 내지 그 그랜드지 간에 배치된 연결실에 의해 형성되는 3차원 입체편물 또는 2차원 직물을 좌부용 프 레임에 장설해 쿠션 구조를 구성한 시트가 개발되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 4 참조). 이 3 차원 입체 편물 또는 2 차원 직물으로 이루어진 쿠션재는, 내구성이 있는 탄성실로 이루어진 탄소성(彈塑性) 구조물이며, 우레탄보다 엷은 틀로, 우레탄을 대신하는 탄성 특성을 발휘할 수 있다.

그런데, 상기 차량용 시트 등의 시트 구조에서는, 장시간 착석에 의한 피로를 경감하는 것이 바람직하다. 덧붙여 피로를 경감한다는 것은, 착석자의 뇌에 휴식을 요구하는 신호인 피로에 대해 생체 반응을 둔하게 시키는 것은 아니고, 착석에 수반하는 피로의 축적, 특히 피로의 급격한 진행을 억제하는 것을 의미한다. 그리고, 시트 구조에 있어서 피로에 영향을 주는 주된 특성으로는 체압분산, 자세 유지, 진동 흡수와 같은 3개 특성을 들 수 있다. 여기서, 체압분산 및 자세유지의 각 특성은, 착석자에게 작용하는 압력이나 구속력에 근거하는 그 착석자의 스트레스에 영향을 주며, 이 스트레스는 주로 말초성 피로에 영향을 미친다. 한편, 진동 흡수 특성은, 착석자에게 전달되는 진동의 가속도에 근거하는 스트레스에 영향을 주며 이 스트레스는 주로 전신이 진동에 노출된 환경(全身振動暴露環境) 하에서의 말초성 피로에 영향을 미친다.

또, 착석자의 말초성 피로는, 움직임에 의해서도 경감된다. 움직임이란, 생체의 리듬 진동이며 일반적으로 비선형 진동으로 여겨진다. 이러한 생체 리듬에 근거하는 혈류나 체동 등의 움직임에 의해, 상기와 같은 스트레스가 경감되어 말초성의 피로가 경감된다. 따라서, 시트 구조에는, 착석자의 움직임을 방해하지 않는 것이 좋다. 보다 적극적으로는, 착석자의 움직임의 패턴에 맞춘 자극을 그 착석자 에게 주는 것이 바람직하다.

그렇지만, 상기와 같은 종래의 시트는, 단지 착석자의 특정 부위의 체압을 저감하거나 진동이나 충격의 흡수성을 향상하도록 되어 있어 피로의 메카니즘에 근거해 피로를 경감으로 하는 것을 고려하고 있지 않다.

[특허 문헌 1] 특허 제 5013089호 명세서

[특허 문헌 2] 특개 2002－177099호 공보

[특허 문헌 3] 특개 2002－219985호 공보

[특허 문헌 4] 특개 2003－182427호 공보

본 발명은, 상기 사실을 고려하여 장시간 착석에 수반하는 착석자의 말초성의 피로를 경감할 수가 있는 시트 구조를 얻는 것이 목적으로 한다.

본 발명의 제1실시형태에 따른 시트 구조는, 좌부용 프레임과 전단측이 상기 좌부용 프레임의 전단측에 고정됨과 동시에 후단 측이 상기 좌부용 프레임의 후단 측에 탄성 부재를 개입시켜 연결된 시트재를 포함한 쿠션재를 갖추며, 상기 쿠션재는, 정적(靜的) 착석 상태에 대해, 착석자의 돌출부위(凸部)를 지지하는 부분의 스프링 상수가 다른 부분의 스프링 상수보다 작은 탄성 특성을 가진다.

본 발명의 제1 실시형태에 따른 시트 구조에 있어서, 사람이 쿠션재 상에 정적으로 착석한 상태, 즉 하중 변화가 없는 평형 상태로, 착석자의 돌출부위인 좌골 결절하에 해당하는 부분의 스프링 상수가, 착석자의 다른 부분에 해당하는 스프링 상수보다 작은 탄성 특성(이하, '탄성 영특성'이라 함)이 된다. 좌골 결절하의 스프링 상수는, 예를 들면, 0 N/mm내지 50 N/mm로 제공될 수 있다. 이 때문에, 쿠션재의 시트재 후단측이 탄성 부재를 개입시켜 좌부용 프레임에 연결되어 구성되는 시트 구조는, 착석자의 체중이 집중하는 좌골 결절하에서, 질량이 크고 스프링 상수가 작은 진동계, 즉 감쇠비가 지극히 큰 진동계가 된다. 한편, 좌골 결절 아래 이외의 부분에서는, 감쇠비가 비교적 작고 스프링 상수가 비교적 큰, 즉 충분한 복원력을 가지는 진동계가 된다.

이것에 의해, 좌부용 프레임을 개입시켜 진동이 입력되면, 좌골 결절하 이외의 부분에서는 작은 감쇠비에 의해 저부감(底部感)이 억제 당해 상기 탄성 영특성에 근거하는 큰 감쇠비에 의해, 좌석부 좌골 결절하의 진동이 저감됨과 동시에, 시트로부터의 복원이 억제 당한다. 따라서 시트와 착석자 간의 상대 변위가 작게 억제 당한다. 또한, 진동 입력에 의한 압력 변동이 작아지기 때문에, 착석자의 자세 변화가 생기지 않고, 시트와 착석자가 일체로 움직이게 된다. 이 때문에, 착석자의 척주(脊柱)의 공진 주파수대역(일반적으로 5Hz전후)의 진동이 입력되어도, 착석자 시선의 움직임 주기가 탈 것의 움직임 주기와 일치해, 착석자에게 주는 스트레스가 경감된다. 또, 착석자의 뇌에 α파(8Hz~13Hz)을 발생시키는 주파수대역(일반적으로 10Hz정도로 여겨진다)의 진동이 입력되면, 상기 탄성 영특성에 의해 착석자에게 전달되는 진폭이 감쇠된다. 이 때문에, 착석자에게 주는 불쾌감을 억제하면서 그 착석자의 뇌에 α파를 발생시켜 쾌적감을 향상시킬 수가 있다. 이상의 본 시트 구조에서, 사람의 착석으로 인해 만들어지는 탄성 영특성이, 장시간 착석에 의한 피로를 축적 또는 증대시키는 원인이 되는 스트레스를 착석자에게 전달하는 것을 억제시킬 수 있다.

또, 상기와 같은 쿠션재에 부분적으로 발생하는 탄성 영특성은, 착석자의 혈관을 외부 진동 입력에 의해 잡아 버리는 것이 없기 때문에, 사람의 움직임(예를 들면, 피부혈류의 리듬)의 주기를 어지럽힐 것도 없고, 한편 시트와의 상대 변위가 적고, 그리고 저주파의 움직임 진동을 착석자가 주는 것을 가능으로 해, 착석자의 혈류를 촉진해 피로를 경감하는 것에 기여한다. 즉, 시트가 착석자에게 전달하는 진동에, 그 착석자의 생체 리듬을 끌어 들여, 적극적으로, 착석자에 대해서 움직임을 일으키게 하는(끌어 들이는 현상에 의해 착석자의 움직임 패턴에 맞춘 자극을 준다) 일이 생긴다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 시트 구조에서는, 장시간 착석에 수반하는 착석자의 말초성의 피로를 경감할 수가 있다.

또, 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 시트 구조에 대해, 상기 좌부용 프레임을 개입시켜 착석자의 척주의 공진 주파수대역의 진동이 입력되었을 때의 진동 전달율을 약 1로 할 때, 상기 시트 프레임을 개입시켜 착석자의 뇌에α파를 일으키게 하는 주파수대역의 진동이 입력되었을 때의 진동 전달율을 약 0.55 이하로 구성하는 것이 좋다. 이 시트 구조에서는, 착석자의 척주의 공진 주파수대역의 진동이 입력되었을 때의 진동 전달율이 약 1이기 때문에, 즉, 진폭이 대부분 증가 및 감쇠하는 일 없이 착석자에게 전달되기 때문에, 상기대로 상대 변위가 작은 일과 아울러, 착석자의 시선의 움직임이 탈 것의 움직임에 거의 일치한다. 이 때문에, 착석자에게 주는 스트레스가 확실히 경감된다. 한편, 착석자의 뇌에 α파를 발생시키는 주파수대역(일반적으로 약 10 Hz정도)의 진동이 입력되면, 이 진동은 진폭이 입력 진폭의 0.55배 이하에 감쇠된다. 이 때문에, 착석자에게 불쾌감을 주는 일 없이 그 착석자의 뇌에 α파를 발생시켜 쾌적감을 감득 시킬 수가 있다.

게다가 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 상기 각 시트 구조에 대해, 착석자, 상기 쿠션재, 및 상기 탄성 부재를 포함한 계의 공진 주파수가 3 Hz이상 또한 4 Hz이하의 범위 내에 있도록 구성하는 것이 좋다. 이 시트 구조에서는, 착석자를 포함해 구성되는 진동계의 공진 주파수(고유 진동수)가 3 Hz이상 또한 4 Hz이하의 범위내이기 때문에, 착석자의 척주의 공진 주파수대역(상기대로 5 Hz전후)에 있어서의 진동 전달율을 거의 1로 할 수가 있다.

특히, 착석자의 체중 즉 상기 진동계의 질량이 다른 경우여도, 각 진동계의 공진 주파수가 3 Hz이상 또한 4 Hz이하의 범위 내에 있도록, 즉 공진 주파수의 질량 의존성을 억제하도록, 쿠션재 및 탄성 부재의 각 특성, 연결 구조를 설계하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시형태와 관련되는 시트 구조는, 좌부용 프레임과 전단측이 상기 좌부용 프레임의 전단측에 고정됨과 동시에 후단측이 상기 좌부용 프레임의 후단 측에 탄성 부재를 개입시켜 연결된 시트재를 포함한 쿠션재를 갖춘 시트 구조이며, 착석자가 아래 쪽에 변위할 때의 감쇠비보다, 착석자가 위쪽에 변위할 때의 감쇠비를 크게 했다.

본 발명의 제2 실시형태와 관련되는 시트 구조에서는, 착석자가 아래 쪽에 변위할 경우에, 탄성 부재가 변형해 시트재(예를 들면, 3 차원 입체 편물 또는 2 차원 입체 편물)가 느슨해져 큰 감쇠 효과를 일으키게 하며, 한편 그 아래방향의 감쇠비보다 착석자가 위쪽에 변위할 때의 감쇠비가 크게 된다. 그리고, 착석자가 아래 쪽에 변위할 때 즉 쿠션재가 눌릴 때의 감쇠비(이하, 감쇠비ζd라고 한다)보다, 위쪽에 변위할 때의 감쇠비(이하, 감쇠비ζu라고 한다)가 크기 때문에, 예를 들면 충격성 진동이나 충격력이 작용했을 경우의 착석자의 리바운드가 방지된다. 이것에 의해, 피로를 축적 또는 증대시키는 원인이 되는 스트레스가 착석자에게 전달되는 것을 억제할 수 있다. 또, 상하의 감쇠비에 차이를 마련하는 것으로, 감쇠비가 과대하게 커지지 않고, 가속도의 증가에 의해 저부감을 발생하는 것을 방지한다.

이와 같이, 본 발명의 제2 실시형태와 관련되는 시트 구조에서는, 장시간 착석에 수반하는 착석자의 말초성의 피로를 경감할 수가 있다. 특히, 감쇠비ζd가 0.1에서 0.25의 범위 내에서, 감쇠비ζu가 0.15에서 0.3의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 특히 감쇠비ζd가 0.15에서 0.25의 범위 내에서 한편 감쇠비ζu가 0.20에서 0.3의 범위 내에 있는 것이 더욱 바람직하고, 한층 더 감쇠비ζd와 감쇠비ζu와의 차이가 0.05이상인 것이 바람직하다. 전자의 구성에서는, 감쇠비ζd가 0.1에서 0.25의 범위내이기 때문에, 예를 들면 충격에 수반하는 착석자의 하부에의 변위에 대해서 하부에서 발생하지 않는다. 그리고, 충분한 감쇠력이 작용해 충격이나 진동이 흡수되어 한편 감쇠비ζu가 0.15에서 0.3의 범위 내이기 때문에, 착석자가 튀어오르는 리바운드가 효과적으로 방지된다. 또 후자의 구성에서는, 감쇠비ζu가 0.3 이하로 한편 감쇠비ζd,ζu의 차이가 0.05이상이기 때문에 에너지 소비에 수반해 좌부용 프레임 및 착석자에게 과대한 힘이 작용하는 것이 방지된다.

또, 본 발명의 제1또는 제2 실시형태와 관련되는 상기 각 시트 구조에 대해, 상기 탄성 부재는, 상기 쿠션재에 하부에의 하중이 작용했을 때에, 상기 시트재의 후단측이 전방 또는 하부로 이동하도록 변형하는 구성이어도 좋다. 이 시트 구조에서는, 착석에 수반하는 시트재의 하부에 하중이 작용하면, 탄성 부재가 탄성변형을 하여 시트재의 후단측이 전방 또는 하부로 이동한다. 이 때문에, 착석에 수반하는 시트재의 장력의 증대, 즉 착석자, 쿠션재, 및 탄성 부재를 포함해 구성되는 진동계의 스프링 상수의 증대가 억제된다. 즉, 탄성 부재의 스프링 상수가 주로 상기 진동계의 스프링 상수가 되어, 각 진동계의 진동 특성을 소망한 특성으로 설정하는 것이 가능해진다. 특히, 착석에 수반하는 하부의 하중에 의해, 시트재의 후단측이 전방에 이동하면서 하강하는(하강하면서 전방에도 이동한다) 구성 그렇다면, 환언하면, 시트재의 후단측이 전단측에 근접할 방향과 하부에의 휨 방향과에 모두 이동하도록 구성하면, 착석에 수반하는 시트재의 장력 증대가 한층 억제되어 상기 효과가 현저가 된다. 또, 착석에 수반되는 시트재의 장력 증대가 억제되기 때문에, 시트재는 착석자의 체동에 따라 변형하기 쉽고, 그 착석자의 호흡에 수반하는 체동을 흡수한다. 즉, 시트재가 착석자의 호흡을 저해하는 것이 방지될 수 있다. 특히, 시트재의 후단측이 전방으로 이동하면서 하강하는 움직임은, 착석자의 호흡 운동, 구체적으로는 호흡에 수반하는 선골의 움직임 방향으로 대응한다. 이 때문에, 착석자의 호흡에 수반하는 체 동(하중 변화)에 응해 탄성 부재가 변형해 시트재의 후단측이 움직여, 착석자는 불필요한 근력을 사용하는 일 없이 호흡할 수가 있다. 환언하면, 시트가 착석자의 호흡을 저해하지 않기 때문에, 피로를 축적 또는 증대시키는 원인이 되는 물리적, 정신적 스트레스를 착석자에게 주는 것이 효과적으로 억제된다. 게다가 미소 진동이 입력되었을 경우에는 각 진동이 착석자의 호흡 리듬을 끌어 들이는 끌어들임 현상에 의해, 착석자의 호흡을 촉진시키는 것도 가능하다.

본 발명의 제3 실시형태와 관련되는 시트 구조는, 좌부용 프레임과 전단측이 상기 좌부용 프레임의 전단측에 고정된 시트재를 포함한 쿠션재와 상기 좌부용 프레임의 후부와 상기 시트재의 후단측과의 사이에 설치되어 그 시트재를 상기 좌부용 프레임에 장착하고, 상기 시트재에 하부에의 하중이 작용했을 때에 그 시트재의 후단측이 전방에 이동하면서 하강하도록 변형하는 탄성 부재를 갖추고 있다.

본 발명의 제3 실시형태와 관련되는 시트 구조에서는, 착석에 의한 시트재 하부에 하중이 작용하면, 탄성 부재가 탄성변형하여 시트재의 후단측이 전방으로 이동하면서 하강한다. 즉, 시트재의 후단은, 장력을 저감하는 방향으로 이동한다. 이것에 의해, 착석에 수반하는 시트재의 장력의 증대, 즉 착석자, 쿠션재, 및 탄성 부재를 포함해 구성되는 진동계의 스프링 상수의 증대가 억제된다. 이 스카이 훅 댐퍼적 효과가, 필요한 감쇠 특성 및 복원력을 갖추면서 상기 진동계의 공진 주파수를 낮게 조정하는 것을 가능으로 한다. 또, 시트재의 장력이 후단 측에 설치된 용수철성에 의해 낮게 억제 당하고 있기 때문에, 장력의 증대에 의한 착석자의 좌석부에의 압박이나 저부감이 경감된다. 게다가, 예를 들면, 충격성 진동이나 충격력이 작용했을 경우, 시트재의 장력에 의해 스프링 상수가 작은 후단측의 탄성 부재의 변형에 의해 그 시트재의 장력이 감소해, 착석자의 하부(쿠션재에서 꽉 눌리는 측)에의 이동이 생겨 그것에 의해 감쇠가 생겨 충격이 효과적으로 흡수된다. 이 때문에, 착석자에게 입력되는 진동력이 작아져, 피로를 축적 또는 증대시키는 원인이 되는 스트레스를 착석자에게 주는 것이 억제된다.

이와 같이, 본 발명의 제3 실시형태와 관련되는 시트 구조에서는, 장시간 착석에 수반하는 착석자의 말초성의 피로를 경감할 수가 있다.

또, 상기 시트재에 하부에의 하중이 작용했을 때에 그 시트재의 후단측이 전방 또는 하부에 이동(전방으로 이동하면서 하강)하도록 변형하는 탄성 부재를 갖춘 상기 각 시트 구조에 있어서, 상기 쿠션재에서 상기 시트재의 위쪽으로 상기 좌부용 프레임에 장설되어 상기 탄성 부재를 변형시키도록 상기 시트재에 있어서의 착석자의 좌석부에 대응하는 부위를 압압하는 다른 시트재를 한층 더 마련할 수 있다. 이 시트 구조에서는, 후단측이 탄성 부재를 개입시켜 좌부용 프레임에 연결되는 시트재(이하, 다른 시트재의 유무에 관계없이, 하측 시트재라고 한다)의 위쪽에 대해 좌부용 프레임에 장설된 다른 시트재(이하, 상측 시트재라고 한다)가, 하측 시트재를 하부에 압압하고 있다. 즉, 상측 시트재는, 착석전에 탄성 부재를 변형시켜, 이 탄성 부재의 첨부 세력을 하측 시트재와의 마찰로 보관 유지하기 때문에, 하측 시트재의 장력이 저감 되고 있다. 또, 착석시에는, 상측 시트재가 착석자의 체중의 일부를 지지하기 때문에, 하측 시트재의 장력의 증대가 한층 억제된다. 이것에 의해, 시트재의 하부에 하중이 작용했을 때에 그 시트재의 후단측이 전방 또는 하부에 이동(전방으로 이동하면서 하강)하도록 변형하는 탄성 부재를 갖춘 구성에 의한 효과가 한층 현저가 된다. 또, 하측 시트재에 있어서의 착석자의 좌석부에 대응하는 부분이, 비착석시에 좌부용 프레임 상연보다 위쪽에 위치하도록 하면, 좌부용 프레임을 엷은 틀 구조라고 해도 충분한 스트로크를 확보할 수가 있다. 그리고, 상측 시트재는, 하측 시트재(및 탄성 부재)에 의해 복원력이 부여되기 때문에, 소멸되거나 경감되어 진동 특성도 향상한다.

게다가 상기 다른 시트재를 마련한 시트 구조에 대해, 상기 다른 시트재는, 3 차원 입체 편물 또는 2 차원 직물에서 구성되어 있는 구성이라고 해도 좋다. 이 시트 구조에서, 상측 시트재는, 그 소재 자체로 사람의 근육과 유사한 탄성 특성 및 감쇠 특성을 갖게 할 수가 있는 3 차원 입체 편물 또는 2 차원 직물이기 때문에, 좌부용 프레임에 직접적으로 장설 되어 착석에 수반하여 착석자의 좌석부 근육과 함께 압축 방향으로 휘어 하측 시트재를 압압하는 구성을 실현할 수가 있다. 또, 3 차원 입체 편물 또는 2 차원 직물이, 좌부용 프레임에 장설 되면, 성장이 커지는 만큼 사람의 근육과 유사한 스프링 상수가 되는 하중-휨 특성(비선형의 탄성 특성)을 가지기 때문에, 예를 들면, 착석자를 포함해 구성되는 진동계의 공진 주파수의 체중 의존성을 완화 또는 없애는 설정으로 하는 것이 가능해진다. 이것은, 근육 특성을 가지는 상하의 시트재의 편성 용수철에 의한 효과이며, 착석자의 체중차이를 흡수하는 것을 가능하게 한다. 게다가 상기 하중-휨 특성을 가지는 상측 시트재와 탄성 부재를 개입시켜 좌부용 프레임에 연결된 하측 시트재를 조합하는 것으로, 착석자의 근육의 특성과 유사한 2개 층 가지는 탄성 특성을 가지는 시트 쿠션(또는 좌부)을 구성할 수가 있다. 이와 같이 구성하면, 장시간 착석에 의해 착석자의 근육을 망치는 것으로 혈액의 흐름을 저해하는 것이나 충격성 진동으로 혈액 흐름이 방지되어 체압의 변동도 작아져 피로의 경감에 기여한다.

또한, 상기 다른 시트재를 마련한 각 시트 구조에 대해, 상기 좌부용 프레임 및 상기 쿠션재를 포함해 구성되는 시트 쿠션의 저크가, 착석자의 좌석부의 근육 자체의 저크보다 작아지도록 구성할 수 있다. 이 시트 구조에서는, 좌부용 프레임 및 쿠션재(하측 및 상측 시트재)를 포함해 구성된 시트 쿠션(하층)의 저크 특성이, 하층 시트재의 장력 방향의 성장을 작게 하여, 장력에 의한 압축 특성의 변화를 작게 하는 것으로, 착석자의 좌석부의 근육 자체의 저크 특성보다 부드러운(시트 쿠션의 저크가 근육의 저크보다 작다) 특성으로 되어 있다. 따라서, 충격성 진동이나 경도의 충돌 하중이 입력했을 때의 가속도의 변동이 단계적으로 흡수되어 극대치가 없어진다. 그러면 작용 시간이 성장하기 때문에 충격력이 흡수된다. 이 때문에, 가속도의 증대에 수반하는 스트레스가 경감된다.

또, 상기 시트재에 하부에의 하중이 작용했을 때에 그 시트재의 후단측이 전방 또는 하부에 이동(전방으로 이동하면서 하강)하도록 변형하는 탄성 부재를 갖춘 상기 각 시트 구조에 대해, 하단측이 상기 좌부용 프레임의 후단측에서 각 좌부용 프레임의 좌우 방향에 따른 축선회전에 회동 가능하게 지지를 받음과 동시에, 상단측이 상기 탄성 부재를 개입시켜 상기 좌부용 프레임에 연결되는 시트재의 후단 측에 계지된 회동 부재를 한층 더 갖추어 상기 탄성 부재는, 상기 회동 부재의 회동 축심에 설치되어 각 회동 부재의 회동에 수반해 탄성적으로 뒤틀림 변형하는 토션 바일 수 있다. 이 시트 구조에서는, 좌부용 프레임의 후단 측에 하단측이 회동 가능하게 지지를 받은 회동 부재의 상단 측에 하측 시트재의 후단측이 계지되고 있어 회동 부재의 회동 축심에는 토션 바가 각 회동 부재의 회동에 수반해 탄성적으로 뒤틀림 변형하도록 설치되고 있다. 즉, 좌부용 프레임은, 탄성 부재인 토션 바와 한층 더 회동 부재를 개입시켜 하측 시트재의 후단 측에 연결되고 있다. 하측 시트재에 하부에의 하중이 작용하면, 회동 부재는, 토션 바의 비틀림으로 인해 상단측이 전 하부로 이동하도록 회동해, 하측 시트재의 후단측을 확실히 전 하부에 이동시킨다. 또, 이와 같이 배치된 토션 바는, 선형성의 강한 탄성 요소로서 기능하기 때문에, 상기 작용 효과를 상주하는 시트 구조의 설계, 설계 변경이 용이하다. 또, 회동 부재가 하측 시트재의 후단측을 소정폭에 긍계지하는 것(계지부를 가지는 것) 같게 구성하면, 하측 시트재에는 면상의 장력장(강성면)이 형성되어 예를 들면 롤시의 착석자의 자세의 붕괴가 방지된다. 또, 하측 시트재는 착석자에게 장력선을 느끼게 하지 않고 그 착석자를 지지할 수가 있다. 특히, 상기좌부용 프레임에 장설 된 상측 시트재를 갖추는 구성에서는, 그 상측 시트재와 상기 하층 시트재와의 편성에 의해, 착석자의 좌골 결절하에는 상기 근육 특성에 의한 엥커 효과가 생겨 착석자는 하단부가 전후방향에 운동해도 자세의 붕괴가 방지된다.

게다가 상기 시트재에 하부에의 하중이 작용했을 때에 그 시트재의 후단측이 전방 또는 하부에 이동(전방으로 이동하면서 하강)하도록 변형하는 탄성 부재를 갖춘 상기 각 시트 구조에 대해, 상기 탄성 부재를 개입시켜 상기 좌부용 프레임에 연결되는 시트재의 후단 측에 둘 수 있는 좌우 방향 양단부와 상기 좌부용 프레임의 후단측과의 사이에 각각 설치되어 착석에 수반해 그 시트재의 전후방향의 장력을 증대하는 다른 탄성 부재를 한층 더 갖출 수 있다. 이 시트 구조에서는, 착석에 수반해 다른 탄성 부재가 변형하는 것으로, 하측 시트재에 있어서의 좌우 양단부의 전후방향의 장력이 증대한다. 이것에 의해, 쿠션재가 좌우 방향 양단부의 고강성부에서 착석자의 몸의 측면을 지지해, 착석자의 좌우 방향의 이동이 규제된다. 이것에 의해, 착석자는, 근력을 사용하는 일 없이 자세가 유지되어 피로가 경감된다. 또, 다른 탄성 부재가 변형해 생기는 전후방향의 장력에 의해, 부하시의 시트재의 복원성도 향상한다. 특히, 상기 좌부용 프레임에 장설된 상측 시트재를 갖추는 구성에서는, 그 상측 시트재의 압축 특성에 의해, 착석자에게 다른 탄성 부재에 의한 장력선을 느끼게 하지 않고 그 착석자를 지지할 수가 있다.

한층 더 또, 상기 시트재에 하부에의 하중이 작용했을 때에 그 시트재의 후단측이 전방 또는 하부에 이동(전방으로 이동하면서 하강)하도록 변형하는 탄성 부재를 갖춘 상기 각 시트 구조에 대해, 착석한 상태에 있어서의 상기 착석자의 좌골 결절에 대응하는 위치의 전방으로 설치되어 착석에 수반해 작용하는 장력에 의해, 상기 탄성 부재를 개입시켜 상기 좌부용 프레임에 연결되는 시트재의 하부에의 굽힘 변형을 규제하는 시트상 부재를 한층 더 갖출 수 있다. 이 시트 구조에서는, 착석에 수반하는 하측 시트재에 있어서의 착석자의 좌골 결절의 전방의 부위의 하부에의 변형이, 하측 시트재의 아래 쪽에 있어서의 좌골 결절에 대응하는 위치의 전방으로 배치된 시트상 부재(장력 구조체)에 의해 규제된다. 이것에 의해, 착석자의 좌골 결절보다 전 측에는 언이 형성되어 착석자의 자세 변화나 전 미끄러짐이 방지된다. 한편, 착석자는, 중심 이동에 의해, 언에 안내되는 여 나무 약원호 궤도의 자세 변화는 허용 된다. 이것에 의해, 착석자는, 기본적으로는 근력을 사용하는 일 없이 자세가 유지되어 한편 피로 경감에 이바지하는 자세 변화나 운전 동작에 수반하는 자세 변화는 허용 되면서 자세 변화 후의 자세도 근력을 사용하는 일 없이 유지된다. 즉, 착석자는, 피로에 응한 최적인 자세를 근력을 사용하는 일 없이 유지할 수가 있다. 특히, 본 시트 구조가 착석자의 상체 몸의 측면을 지지하는 시트 백을 한층 더 갖춘 구성이라면, 시트 백이 착석자의 상체의 제3 요추부를 탄성 지지하는 것 따으며, 피로가 진행하는데 따라 척주의 커브가 직선 경향을 나타내는데 대응해, 착석자가 근력을 사용하는 일 없이 피로에 응한 최적인 자세를 확실히 유지할 수가 있다. 그리고, 배부용 시트재는 착석자의 상체 몸의 측면을 지지하기 때문에, 착석자는, 좌우 방향의 이동이 규제되면서 상기 중심 이동에 수반하는 원호 궤도의 자세 변화가 허용 되어 좌우 방향의 가속도에 대해서도 상체의 이동이 작아져 자세의 붕괴가 적다.

또, 상기한 각 구성과 관련되는 시트 구조에 대해, 탄성 구조체인 배부용 프레임과, 배부용 쿠션재와, 상기 배부용 쿠션재의 상단 측에 둘 수 있는 좌우 방향 양단부를 각각 상기 배부용 프레임의 상단 측에 연결하는 제1 탄성 부재와, 상기 배부용 쿠션재의 하단 측에 둘 수 있는 좌우 방향 양단부를 각각 상기 배부용 프레임의 하단 측에 연결하는 제2 탄성 부재를 가져, 상기 각 탄성 부재에 의해 착석자의 상체를 지지하도록 한 시트 백을 한층 더 갖출 수 있다. 이 시트 구조에서는, 착석에 수반해 착석자의 상체로부터 후방에의 하중이 시트 백의 배부용 쿠션재에 작용한다. 이 하중은, 각각 배부용 쿠션재의 상하단측과 배부용 프레임의 대응하는 상하단측과의 사이에 개재하는 제1 탄성 부재 및 제2 탄성 부재가 변형해 지지한다. 게다가 이것들 제 1및 제2의 탄성 부재는, 탄성 구조체인 배부용 프레임에, 쿠션재를 개입시켜 운동을 준다. 배부용 프레임은, 예를 들면, 상단이 딱딱한 스프링 상수에서 지지를 받음과 동시에 하단이 상단의 스프링 상수보다 작은 스프링 상수에서 탄성 지지를 받은 좌우 한 벌의 사이드 프레임을 가지는 탄성 구조체로 제공될 수 있으며, 착석에 수반해 배부용 프레임이 변형하는 것으로 제1및 제2의 탄성 부재의 변형을 억제할 수가 있다. 이것들 배부용 프레임의 용수철은, 그 배부용 프레임 자체의 구조에 의한 용수철성이나 판 스프링등의 금속 용수철로 주어진다. 이 때문에, 착석에 수반하는 배부용 쿠션재의 장력의 증대가 방지되어 따라 착석자에 게로의 반력이 억제 당한다. 그리고, 제1및 제2 탄성 부재의 장력이 작용하는 배부용 쿠션재의 좌우 방향 양단부가 착석자의 상체를 측방으로부터 지지(몸의 측면 지지)한다. 이것에 의해, 시트 백에서는, 쿠션재의 반력에 의한 착석자의 구속감을 완화하면서 자세 유지를 꾀할 수가 있다. 또, 배부용 쿠션재는, 착석시에 있어서의 장력이 작고, 변형이 허용 되기 때문에, 착석자의 불과체동(미소한 하중 변화)을 흡수하는 것이 가능해진다. 따라서, 착석자는, 쿠션재로부터의 반력이 억제 당하면서도 상체가 지지를 받으면서 그 상체의 움직임(움직임)이 허용 되어 장시간 착석에 수반하는 스트레스가 경감된다. 이러한 시트 백을 마련하는 것으로, 상기 각 시트 구조에 있어서의 장시간 착석에 수반하는 장시간의 구속감을 저감하며, 착석자의 피로를 한층 효과적으로 경감할 수가 있다.

본 발명의 제4 실시 형태와 관련되는 시트 구조는, 배부용 프레임과 배부용 쿠션재라고 상기 배부용 쿠션재의 상단 측에 둘 수 있는 좌우 방향 양단부를 각각 상기 배부용 프레임의 상단 측에 연결하는 제1 탄성 부재라고 상기 배부용 쿠션재의 하단 측에 둘 수 있는 좌우 방향 양단부를 각각 상기 배부용 프레임의 하단 측에 연결하는 제2 탄성 부재와를 갖추어 상기 각 탄성 부재에 의해 착석자의 상체를 지지하도록 했다.

본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 시트 구조에서는, 착석에 수반해 착석자의 상체로부터 후방에의 하중이 배부용 쿠션재에 작용한다. 이 하중은, 각각 배부용 쿠션재의 상하단측과 배부용 프레임의 대응하는 상하단측과의 사이에 개재하는 제1 탄성 부재 및 제2 탄성 부재가 변형해 지지한다. 이 때문에, 착석에 수반하는 배부용 쿠션재의 장력의 증대가 방지되면서, 제1및 제2 탄성 부재의 장력이 작용하는 배부용 쿠션재의 좌우 방향 양단부가 착석자의 상체를 측방으로부터 지지(몸의 측면 지지)한다. 이것에 의해, 착석자의 구속감을 완화하면서 자세 유지를 꾀할 수가 있다. 또, 배부용 쿠션재는, 착석시에 있어서의 장력이 작고, 변형이 허용 되기 때문에, 착석자의 작은 체동(미소한 하중 변화)을 흡수하는 것이 가능해진다. 따라서, 착석자는 상체가 지지를 받으면서 그 상체의 움직임이 허용 되어 장시간 착석에 수반하는 스트레스가 경감된다.

이와 같이, 본 발명의 제4 실시 형태와 관련되는 시트 구조에서는, 장시간 착석에 수반하는 착석자의 말초성의 피로를 경감할 수가 있다.

또, 상기 배부용 쿠션재가 제1및 제2의 탄성 부재를 개입시켜 배부용 프레임에 연결된 시트 백을 갖추는 각 시트 구조에 대해, 상기 배부용 쿠션재와 상기 배부용 프레임과의 사이에 설치되어 상기 배부용 쿠션재에 있어서의 착석자의 요추부에 대응하는 위치에 좌우 방향의 장력을 일으키게 하는 제3 탄성 부재를 한층 더 갖출 수 있다. 이 시트 구조에서는, 제3 탄성 부재에 의해, 배부용 쿠션재에 있어서의 착석자의 요추부에 대응하는 높이의 부위에 좌우 방향의 장력이 작용해, 높이 방향의 다른 부분보다 고강성이 된다. 이것에 의해, 배부용 쿠션재에 있어서의 요추부에 대응하는 위치는, 착석에 의해 전방으로 철형상이 되어, 쿠션재에 작용하는 장력에 의해 그 쿠션재의 계지에 이용되는 제3 탄성 부재의 탄성 특성을 유효하게 꺼내는 것으로, 보다 탄성감의 강한 지지가 되어, 착석자의 요추부의 지지압이 다른 부분보다 비싸지는 바람직한 체압분포가 실현된다. 덧붙여 탄성 지지에 의해 외부 진동의 입력은 저감 된다. 또, 제3 탄성 부재를 마련하는 것으로, 착석자의 자세에 의해 요추부의 지지압을 높게 할 수가 있다. 그리고, 피로시에 있어서의 자세 유지의 관점에서 배부용 쿠션재에 있어서의 흉추부와 골반에 대응하는 부위를 묶는 라인을 대략 직선 형상으로 하는 것이 바람직하지만, 제3 탄성 부재가 요추부의 지지압을 높게 하는 것에 의해, 피로해 착석자의 척주가 직선 모양이 되었을 경우에서도, 흉추부를 일으키는 것에 의해 요추와 골반을 묶는 라인의 직선으로 돌아오려고 하는 복원력으로 만들어진 지지면에 의해 척주가 지지를 받는다.

게다가 상기 시트 백에 제3의 탄성 부재를 갖춘 시트 구조에 대해, 상기 제 1 탄성 부재, 상기 제 2 탄성 부재, 및 상기 제 3 탄성 부재를 각각 인장 코일 스프링으로 한 구성할 수 있다. 이 시트 구조에서는, 인장 코일 스프링인 제1 탄성 부재, 제2 탄성 부재, 및 제3 탄성 부재가 각각 넘어지도록(긴 방향에 만곡하도록) 변형해 착석자의 상체를 지지한다. 그리고, 제1 탄성 부재, 제2 탄성 부재, 및 제3 탄성 부재는, 작은 하중에 대해서는, 각각 주로 후방에 넘어진 상태로 지지력을 낮게 유지해, 큰 하중에 대해서는 한층 더 신장 해 큰 지지력을 발생한다. 이 때문에, 체격의 작은(체중의 가볍다) 착석자는 낮은 지지력으로 지지를 받아 체격의 큰 사람(체중의 무거운 사람)은 높은 지지력으로 지지를 받아 체격의 개인차가 흡수된다.

본 발명의 제5 실시 형태와 관련되는 시트 구조는, 배부용 프레임과 적어도 상하 방향의 일단측이 탄성 부재를 개입시켜 상기 배부용 프레임에 연결되어 그 배부용 프레임에 장설 되어 비착석 상태로 평탄한 백레스트를 형성하는 배부용 쿠션재와를 갖추고 있다.

본 발명의 제5 실시 형태와 관련되는 시트 구조에서는, 배부용 프레임에 배부용 쿠션재를 장설 해 형성된 백레스트는, 비착석 상태에서는, 대략 평탄(측면시로 직선 모양)에 형성되고 있다. 이 때문에, 백레스트에 주름등이 생기는 것이 없게 외관이 양호하다. 그리고, 이 백레스트는, 배부용 쿠션재가 탄성 부재를 개입시켜 배부용 프레임에 연결되어 그 배부용 프레임에 장설 되고 있기 때문에, 임의의 형상에 변형하기 쉽다.

이 때문에, 백레스트는, 착석 상태에서는, 착석자의 체형에 응한 3 차원 형상에 변형해 그 착석자를 지지한다. 정적 착석 상태에서는, 비착석시에 대략 평탄한 백레스트에는, 장력의 낮은 불안정 부분이 생겨 그 불안정 부분이 착석자의 자세 변화를 용이하게 한다. 착석자의 상체는, 피로 상태에서는 피로의 적은 상태의 자세에 대해 엉덩이 미끄러져 해 뒤로 기우는 후경기색의 자세가 되지만, 이 자세 변화를 저해하지 않는 주기성이 백레스트에 만들어진다. 예를 들면, 착석자의 피로가 적은 상태에서는, 백레스트에 있어서의 뒤쪽의 지지력이 비교적 낮기 때문에, 피로가 늘어나 엉덩이 미끄러져 할 경우에 뒤쪽을 후방으로 이동하면서 요추부를 전방으로 이동하기 쉽다. 또, 착석자가 후경기색이 자세를 취하고 있을 때는 백레스트에 있어서의 요추부의 지지력이 낮기 때문에, 앞쪽으로 기움 동작(피로가 적을 때의 자세에 복귀하는 동작)이 용이해진다. 이것에 의해, 백레스트가 착석자에 대해 불필요한 부위에 밀어내기를 작용시키는 일 없이, 착석자의 피로도에 응한 지지 상태가 창출되어 착석자에게 스트레스를 일으키게 하는 것이 억제된다.

이와 같이, 본 발명의 제5 실시 형태와 관련되는 시트 구조에서는, 장시간 착석에 수반하는 착석자의 말초성의 피로를 경감할 수가 있다.

이상 설명한 것처럼 본 발명과 관련되는 시트 구조는, 전신 진동과 충격성 진동을 흡수해, 착석자의 생체 리듬을 저해하지 않기 때문에, 장시간 착석에 수반하는 착석자의 말초성의 피로를 경감해, 충돌시는 인체의 후방에의 이동 용이성과 리바운드를 억제하는 시트 백·시트 쿠션의 감쇠비제어에 의해 충격력을 완화할 수가 있다고 하는 뛰어난 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트의 측면도이다.

도 3은 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 쿠션의 평면도이다.

도 4 A는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 가동 프레임을 나타내는 사시도이다.

도 4 B는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 가동 프레임을 나타내는 분해 사시도이다.

도 5 A는 도 2의 5A-5A선에 따른 단면도이다.

도 5 B는 도 2의 5B-5B선에 따른 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트의 착석 상태를 나타내는 측면도이다.

도 7A는 도 6의 7A－7A선에 따른 단면도이다.

도 7B는 도 6의 7B－7B선에 따른 단면도이다.

도 7C는 도 6의 7C－7C선에 따른 단면도이다.

도 7D는 도 6의 7D－7D선에 따른 단면도이다.

도 8A는 도 6의 8A－8A선에 따른 단면도이다.

도 8B는 도 6의 8B－8B선에 따른 단면도이다.

도 8C는 도 6의 8C－8C선에 따른 단면도이다.

도 9는 쿠션 부재로서 이용하는 3 차원 입체 편물을 나타내는 개략 단면도이다.

도 10은 3 차원 입체 편물에 이용할 뿐의 그랜드편지의 일례를 나타내는 개략도이다.

도 11은 3 차원 입체 편물에 이용하는 것 외 (분)편의 그랜드편지의 일례를 나타내는 개략도이다.

도 12 A, 도 12 B, 도 12 C, 도 12 D, 도 12 E 각각은, 파일부의 적용예를 나타내는 3 차원 입체 편물의 주요부의 개략 단면도이다.

도 13 A는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트의 체압분포를 나타내는 도면이다.

도 13 B은 비교를 위해서 종래의 시트의 체압분포를 나타내는 그림이다.

도 13 C는 비교를 위해서 도 13 B와는 다른 종래의 시트의 체압분포를 나타내는 그림이다.

도 14 A는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 쿠션의 각부에 있어서의 컴플리언스(compliance)를 나타내는 선도이다.

도 14 B는 도 14 A의 컴플리언스(compliance)의 측정 부위를 나타내는 모식도이다.

도 15A, 도 15B, 도 15 C의 각각은, 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 상층 시트의 하중-휨 특성을, 다른 조건으로 측정한 결과를 나타내는 선도이다.

도 16A, 도 16 B, 도 16 C의 각각은, 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 쿠션의 하중-휨 특성을, 다른 조건으로 측정한 결과를 나타내는 선도이다.

도 17A는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 쿠션의 착석자의 근육에 대한 저크비를 나타내는 선도이며, 근육보다 부드러운 저크 특성의 선도이다.

도 17 B는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 쿠션의 착석자의 근육에 대한 저크비를 나타내는 선도이며, 근육과 동등의 저크 특성의 선도이다.

도 18 A는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트의 진동 전달율을 나타내는 선도이다.

도 18 B는 비교를 위해서 종래의 각종 시트의 진동 전달율을 나타내는 선도이다.

도 19는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 상층 시트 단체에서의 하중-성장 특성을 나타내는 선도이다.

도 20 A는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트 및 종래의 각종 시트의 시트 쿠션에 있어서의 가라앉아 포함의 감쇠비와 튀기고 반의 감쇠비와의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 20B는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트, 및 종래의 각종 시트의 시트 쿠션에 있어서의 공진 주파수와 감쇠비와의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 21은 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트의 시트 쿠션에 있어서의 가라앉아 포함의 감쇠비와 튀기고 반의 감쇠비를 산출하기 위한 변위 응답 곡선을 나타내는 선도이다.

도 22A는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트의 시트 쿠션에 있어서의 변위와 하중과의 동특성을 나타내는 선도이다.

도 22 B는 비교를 위해서 종래의 대표적인 시트의 시트 쿠션에 있어서의 변위와 하중과의 동특성을 나타내는 선도이다.

도 22 C는 도 22 A 및 도 22 B의 공진점근방의 동특성을 거듭해 맞춘 선도이다.

도 23 A는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 백의 각부에 있어서의 컴플리언스(compliance)를 나타내는 선도이다.

도 23 B는 도 23 A의 컴플리언스(compliance)의 측정 부위를 나타내는 모식도이다.

도 24 A, 도 24 B, 도 24 C 의 각각은, 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 백의 하중-휨 특성을, 다른 조건으로 측정한 결과를 나타내는 선도이다.

도 25는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 백의 착석자의 근육에 대한 저크비를 나타내는 선도이다.

도 26은 착석에 의한 피로의 진행 상태를 나타내는 피로 곡선을 설명하기 위한 개념적인 선도이다.

도 27은 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트 및 종래의 대표적인 시트의 정적인 피로 곡선을 각각 가리키는 선도이다.

도 28은 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트 및 종래의 대표적 인 시트의 동적인 피로 곡선을 각각 가리키는 선도이다.

도 29는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트 및 종래의 대표적인 시트의 정적 및 동적인 피로 곡선을 각각 가리키는 선도이다.

도 30 A는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 쿠션에 있어서의 진동 입력시의 체압분포를 나타내는 선도이다.

도 30 B는 비교를 위해서(때문에) 종래의 대표적 시트에 있어서의 진동 입력시의 체압분포를 나타내는 선도이다.

도 31은 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 쿠션에 있어서의 진동 입력시의 주파수와 최대체압과의 관계를 나타내는 선도이다.

도 32 A는 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 쿠션에 있어서의 충격 입력시의 시간과 체압변동비와의 관계를 나타내는 선도이다.

도 32 B는 입력한 충격파형을 나타내는 선도이다.

도 32 C는 체압측정점을 나타내는 선도이다.

도 33은 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 백에 있어서의 착석자의 자세 변화를 나타내는 모식도이다.

도 34 A는 인의 호흡에 수반하는 선골의 움직임을 나타내는 그림이다.

도 34 B 및 도 34 C는 선골과 골반과의 배치 관계를 나타내는 그림이다.

도 35는 본 발명의 실시의 형태의 제1 변형예와 관련되는 차량용 시트의 사시도이다.

도 36은 본 발명의 실시의 형태의 제1 변형예와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 쿠션의 평면도이다.

도 37은 본 발명의 실시의 형태의 제1 변형예와 관련되는 차량용 시트에 있어서의 도 7 B에 대응하는 단면도이다.

도 38은 본 발명의 실시의 형태의 제1 변형예와 관련되는 차량용 시트의 착석 상태를 나타내는 측면도이다.

도 39 A는 본 발명의 실시의 형태의 제1 변형예와 관련되는 차량용 시트의 시트 백의 단면도이며, 정적 착석 상태의 단면도이다.

도 39 B는 본 발명의 실시의 형태의 제1 변형예와 관련되는 차량용 시트의 시트 백의 단면도이며, 충돌 상태를 나타내는 단면도이다.

도 40은 본 발명의 실시의 형태의 제2 변형예와 관련되는 차량용 시트의 사시도이다.

도 41은 본 발명의 실시의 형태의 제2 변형예와 관련되는 차량용 시트의 측면도이다.

도 42는 본 발명의 실시의 형태의 제2 변형예와 관련되는 차량용 시트를 구성하는 시트 쿠션의 평면도이다.

도 43은 본 발명의 실시의 형태의 제2 변형예와 관련되는 차량용 시트의 착석 상태를 나타내는 측면도이다.

도 44는 도 43의 44－44선에 따른 단면도이다.

본 발명의 실시의 형태와 관련되는 시트 구조가 적용된 차량용 시트(10)에 대해, 도 1 내지 도 34에 근거해 설명한다. 덧붙여 각 도에 나타나는 화살표UP, 화살표 LO, 화살표 FR, 화살표 RE, 화살표 RI, 및 화살표 LE는, 각각 차량용 시트(10)가 탑재되는 차량의 진행 방향을 기준으로 한 전방향(진행 방향), 후방향, 윗방향, 아래방향, 우측향, 및 좌방향을 나타내고 있어 이하 단지 상하 전후 좌우를 나타내는 경우는 상기 각 화살표 방향으로 대응하고 있다.

도 1에는 차량용 시트(10)의 개략 전체 구성이 일부 절개된 사시도에서 나타나고 있으며, 도 2에는 차량용 시트(10)의 측면도가 나타나고 있다. 이러한 그림에 도시된 바와 같이, 차량용 시트(10)는 시트 프레임(12)을 갖추고 있어 시트 프레임(12)은, 시트 쿠션 프레임인 좌부용 프레임(14)와 시트 백 프레임인 배부용 프레임(16)을 가져 구성되어 있다.

그리고, 좌부용 프레임(14)에 쿠션재(20)을 마련하는 것으로 좌부로서의 시트 쿠션(18)이 형성되어 배부용 프레임(16)에 배부용 쿠션재(24)를 마련하는 것으로 시트 백(22)이 형성되고 있다. 시트 백(22)은, 배부용 프레임(16)의 하단이 좌부용 프레임(14)의 후단부에 경사 기구(26)을 개입시켜 지축(26A)을 회전의 회동 가능하게 연결되는 것으로, 시트 쿠션(18)에 대한 회전의 회동 및 임의의 회동 위치에서의 보관 유지가 가능으로 되어 있다. 이 경사 기구(26)에 대해서는, 종래 공지이기 때문에 상세한 설명은 생략 한다.

먼저, 시트 쿠션(18)의 구성, 시트 백(22)의 구성을 설명해, 그 다음에, 쿠션재(20, 24)의 일부를 구성하는 3 차원 입체 편물(110)의 구체적인 예를 설명하 는 것으로 한다.

(시트 쿠션의 구성)

도 1및 도 2에 도시되는 바와 같이, 시트 쿠션(18)을 구성하는 좌부용 프레임(14)은, 각각 전후방향에 직사각형으로 여겨진 좌우 한 벌의 사이드 프레임(28)을 갖추고 있다. 또, 좌부용 프레임(14)는, 좌우 한 벌의 사이드 프레임(28)을 전후 입구에 가까운 곳의 옆에까지 연결하는 사이드 프레임(28) 및 리어 프레임(32)를 갖추고 있다. 이것에 의해, 좌부용 프레임(14)는, 평면시로 대략 「口」자 모양에 형성되고 있다.

각 사이드 프레임(28)의 앞부분은, 중간부의 대략 수평으로 여겨진 하연에 대해 윗쪽으로 굴곡진 듯 형성되고 있다. 각 사이드 프레임(28)의 중간부는, 후방에 향하여 상하 방향으로 축폭 되도록 상 가장자리가 연속적으로 경사되고 있다. 이것에 의해, 각 중간부의 전후방향에 있어서의 착석자의 좌골 결절에 대응하는 위치 후연은, 프런트 프레임(30)의 상단보다 낮게 위치하고 있다. 각 사이드 프레임(28)의 후부는, 상기 경사 기구(26)이 장착되도록 상연이 측면시로 산형(山形)으로 융기 하고 있다.

게다가 각 사이드 프레임(28)은, 평판 모양 부재의 상하의 가장자리로부터 소정의 폭을 갖는 플랜지부(28A, 28B)가 형성되어 구성되어 있다. 각 사이드 프레임(28)의 상단에 위치하는 상 플랜지부(28A)는, 각각 시트 바깥쪽에 연장 하고 있어, 후부를 제외한 전후 방향의 약 전체 길이에 맞게 설치되고 있다. 한편, 각 사이드 프레임(28)의 하단에 위치하는 하 플랜지부(28B)는, 각각 시트 안쪽을 향해 연장 하고 있어, 전후 방향의 약 전체 길이에 맞게 설치되고 있다.

이 좌부용 프레임(14)의 후부에는, 가동 프레임(34)이 설치되고 있다. 가동 프레임(34)은, 좌부용 프레임(14)의 후단부에 하부에 내며 고정적으로 설치된 지지 브래킷(36)을 갖추고 있다. 도 4 A 및 도 4 B에 도시되는 바와 같이, 지지 브래킷(36)은, 각각 사이드 프레임(28)에 평행으로 한편 시트 안쪽으로 배치된 좌우 한 벌의 지지판(36A)를 갖추고 있다. 각 지지판(36A)의 하단 근방으로부터는, 각각 시트 안쪽을 향해 서로 같은 축이 되는 지축(38)이 돌설되어 있어 각 지축(38)은, 각각 부시(40)를 개입시켜 암 부재(42)의 하단부를 회전 자재로 축지 하고 있다.

좌우 한 벌의 암 부재(42)는, 각각 제1 암(42A), 제2 암(42B)를 가지는 측면에 봤을 때 대략 V자 모양에 형성되고 있어 그 하단에 배치된 각부에 형성된 보스부(42C)에 지축(38)이 부시(40)을 개입시켜 삽입되는 것으로, 상기대로 지지 브래킷(36)에 대해 회전 자재로 지지를 받고 있다. 또, 한 벌의 암 부재(42)는, 각각의 제1 암(42A)의 첨단(서로의 상단부) 사이에 걸쳐 놓고 건네 받은 연결 파이프(44)에 의해 연결되고 있다. 연결 파이프(44)는, 좌우 방향에 따르는 각 지축(38)의 축선과 평행에 배치되고 있어 그 지축(38) 회전의 회동 가능으로 되어 있다. 한편, 좌우 한 벌의 암 부재(42)의 회전축심에는, 토션 바(46)이 배설되고 있다.

토션 바(46)는, 그 일단부가 우측의 암 부재(42)의 보스부(42C) 및 지축(38)의 축심부를 관통해 지지판(36A)로 돌아 멈춤 상태로 감합되는 것으로, 좌부용 프레임(14)에 대한 상대 회전이 저지되고 있다. 한편, 토션 바(46)의 타단부는, 좌측의 암 부재(42)의 보스부(42C)로 돌아 멈춤 상태로 감합되는 것으로 각 암 부재(42)로 같은 축적이고 일체로 회전하도록 연결되고 있다. 이것에 의해, 암 부재(42)의 회동에 수반해, 비틀림각에 비례한 비틀림 하중을 일으키는 탄성 부재인 토션 바(46)가 탄성적으로 뒤틀림구성이다.

이 가동 프레임(34)은, 그 연결 파이프(44)에 쿠션재(20)(후술 하는 하층 시트(50))의 후단측이 계지되게 되어 있어 무부하 상태에서는 한 벌의 암 부재(42)의 각 제1 암(42A)를 직립 상태보다 약간 후경 시키는 것(상단이 하단보다 후방에 위치하는 것)같이 구성되어 있다. 이 상태로, 각 제2 암(42B)는, 제1 암(42A)보다 전방에 위치하고 있다.

게다가 좌부용 프레임(14)의 후단부에 있어서의 좌우 방향 단부에는, 각각 탄성 재질의 도중 부재(48)가 설치되어 있다. 각 탄성 재질의 도중 부재(48)는, 각각 리어 프레임(32)및 대응하는 사이드 프레임(28)의 후부에 고정적으로 접속되고 있다. 각 탄성 재질의 도중 부재(48)에는, 후술 하는 인장 코일 스프링(54)의 후단부가 계지되게 되어 있어 각 계지부위가 사이드 프레임(28)의 중간부 상연보다 높은 위치로 되어 있다.

이상 설명한 좌부용 프레임(14)에는, 쿠션재(20)가 장설 되고 있다. 쿠션재(20)는, 본 발명에 있어서의 「쿠션재」로서의 하층 시트(50)과 하층 시트(50)의 위쪽에 배설되는 「다른 쿠션재」로서의 상층 시트(52)로 구성되어 2층 구조로 되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 하층 시트(50) 및 상층 시트(52)는, 각각 그물(넷) 구조의 3 차원 입체 편물(110)에서 구성되어 있어 장력에 의한 내부 감쇠를 수반하는 면방향의 신장, 및 그 장력의 제거에 의한 복원이 가능으로 되어 있다. 또, 하층 시트(50)및 상층 시트(52)는, 상기 3 차원 입체 편물(110)에서 구성되는 것으로, 면방향으로 교차할 방향의 하중에 의한 내부 감쇠를 수반하는 두께 방향이 무너져 및 각 하중의 제거에 의한 복원이 가능으로 되어 있다.

그리고, 본 실시의 형태에서는, 하층 시트(50)은, 종횡 즉 전후좌우 모두 성장하기 어려운 딱딱한 탄성 특성으로 가지며, 상층 시트(52)는 좌우 방향으로 성장하기 쉬운 부드러운 탄성 특성으로 가짐과 동시에 전후방향에 성장하기 어려운 딱딱한 탄성 특성으로 되어 있다. 또, 본 실시의 형태에서는, 하층 시트(50)는, 상층 시트(52)에 비해 엷은 살색으로 될 수 있지만, 그 두께는 상층 시트(52)의 두께와 동등하거나 혹은 상층 시트(52)의 두께보다 두꺼울 수 있다.

하층 시트(50)는, 그 전단부가 프런트 프레임(30)에 감을 수 있어 계지됨과 동시에, 그 후단부가 가동 프레임(34)의 연결 파이프(44)에 계지되고 있다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 하층 시트(50)의 폭은, 좌우의 사이드 프레임(28)간의 간격보다 작게 정의되어 하층 시트(50)의 좌우의 가장자리와 대응하는 측의 사이드 프레임과의 사이에 틈새가 형성될 수 있다. 또, 하층 시트(50)의 후단은, 좌우 양단이 각각 절결부(50A)로 정의되어 다른 부분보다 한층 더 폭이 작아지고 있다. 이 하층 시트(50)에 있어서의 좌우의 절결부(50A)간의 폭이 연결 파이프(44)의 길이에 대응하고 있어, 각 절결부(50A)간의 후단이 대략 전폭에 맞게 연결 파이프(44)에 계지되고 있다. 연결 파이프(44)의 길이는, 착석자의 좌골 결절간의 거리보다 크게 되어 있다.

이상에 의해, 하층 시트(50)의 후단은, 암 부재(42)의 지축(38) 회전의 회동을 따라 이동 가능하게 되어 있다. 하층 시트(50)는, 상층 시트(52)를 마련하지 않는 상태로, 첫 장력(주로 토션 바(46)의 비틀림 하중에 어울리는 장력)이 200 N이하인 동시에 전후방향의 성장이 5%이하로 되어 있다. 그리고, 이 상태에서는, 토션 바(46)가 뒤틀림이라고 상기대로 각 제 1 암(42A)이 약간 후경 하도록, 하층 시트(50) 및 토션 바(46)의 각 탄성 특성, 하층 시트(50)의 계지 전에 있어서 토션 바(46)의 자유 상태에서의 암 부재(42)의 경사각, 각 암 부재(42)의 길이(연결 파이프(44)의 회동 반경) 등이 결정되어 있다.

그리고, 하층 시트(50)는, 착석에 의해 하부에 휘면서, 가동 프레임(34)의 연결 파이프(44)를 도 2에 나타내는 화살표(A) 방향으로 회동해 전방에 이동시키면서 하강시키게 되어 있다. 즉, 하층 시트(50)는, 착석에 수반해 연결 파이프(44)에 계지된 후단을 프런트 프레임(30)에 고정된 전단에 근접시키면서, 토션 바(46)의 비틀림 하중에 근거하는 장력에 의해 지지를 받게 되어 있다. 따라서, 이 때 하층 시트(50)에 작용하는 장력은, 가동 프레임(34)를 제공하지 않는 경우(예를 들면, 타단부가 좌부용 프레임(14)의 고정 부분에 계지되는 경우)와 비교해 작아질 수 있다.

게다가 하층 시트(50)의 각 절결부(50A)의 전연 근방에서 한편 좌우 방향 단부에는, 각각 인장 코일 스프링(54)의 전단부가 계지되고 있다. 각 인장 코일 스프링(54)의 후단부는, 각각 좌부용 프레임(14)의 대응하는 탄성 재질의 도중 부재(48)에 계지되고 있다. 이 상태로, 각 인장 코일 스프링(54)의 전단이 후단보다 시트 안쪽측에서 한편 위쪽에 위치하고 있다. 상층 시트(52)를 마련하지 않는 상태에서는, 각 인장 코일 스프링(54)은, 자유 상태 또는 소정 범위에서 신장 한 상태(본 실시 형태에서는 신장량이 10 mm이하)로 되어 있다.

이러한 인장 코일 스프링(54)은, 착석에 수반하여 하층 시트(50)의 하부가 휘는 것에 대응하여 신장하며, 각 하층 시트(50)의 좌우 방향 양단부에 장력을 부가할 수 있다. 즉, 각 인장 코일 스프링(54)은, 착석시에, 가동 프레임(34)(토션 바(46))가 하층 시트(50)의 절결부(50A)간(좌우 방향 중앙부)에 있어서의 전후방향의 장력을 감소할 방향으로 조정하는데 대해, 각 하층 시트(50)의 좌우 방향 양단부에 있어서 전후방향의 장력을 증대할 방향으로 조정하는 기능을 완수하게 되어 있다. 그리고, 각 인장 코일 스프링(54)은, 착석시 하층 시트(50)에 있어서의 착석자의 골반보다 좌우 방향 외측 부분에 전후방향의 장력을 일으키게 그 하층 시트(50)에 있어서의 착석자의 대퇴부(몸의 측면)를 지지하는 부분을 높은 장력으로 구성할 수 있다.

또, 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 사이드 프레임(28)간에 있어서의 전후방향중앙부보다 약간 전측에서, 좌우 방향으로 직사각형으로 정의된 구형 모양의 「시트상 부재」로서의 벨트 부재(56)가 배설되고 있다. 벨트 부재(56)는, 긴 방향에 성장하기 어려운 포장 부재(2 차원 장력 구조체 또는 3 차원 입체 편물(110))로 정의되어 사이드 프레임(28) 간에 위치하는 좌우 양단부에는, 각각 인장 코일 스프링(58)의 일단부가 계지되고 있다. 각 인장 코일 스프링(58)은, 각각의 타단부가 대응하는 사이드 프레임(28)의 상 플랜지부(28A)에 계지되고 있어 평 면시로 좌우 방향으로 직사각형으로 여겨짐과 동시에, 무하중시에는 정면에서 볼 때 벨트 부재(56)의 계지부위가 상 플랜지부(28A)의 계지부위보다 낮은 위치가 되도록 경사지고 있다. 이 상태로 벨트 부재(56)는, 하층 시트(50)의 아래쪽 면에 접촉할까 극히 근접하게 되어 있다.

이것에 의해, 착석에 수반해 하층 시트(50)이 하부가 휘면, 벨트 부재(56)가 하층 시트(50)에 압압되어 인장 코일 스프링(58)이 성장하고, 이 반력에 의해 하층 시트(50)에 있어서 벨트 부재(56)와의 접촉 부위의 하부는 변형이 규제될 수 있다. 즉, 각 인장 코일 스프링(58) 및 벨트 부재(56)는, 착석에 수반해 하층 시트(50)에 장력(압력차이)을 부가해, 착석에 수반해 하부에 휜 하층 시트(50)이 프런트 프레임(30)을 향해 일어서는 부분(S)(도 6 참조)를, 전후방향의 소정 위치(후술)에 형성하게 되어 있다.

이상에 의해, 하층 시트(50)는, 면상의 장력장을 형성하는 2 차원 탄성 요소인 가동 프레임(34)(토션 바(46))와 각각 장력선을 형성하는 1 차원 탄성 요소인 좌우의 인장 코일 스프링(54)로, 장력 방향이 3 차원이 되는 장력장(후술)이 생성되는 구성이다.

덧붙여 상기 가동 프레임(34)의 암 부재(42)가 본 발명에 있어서의 「회동 부재」에 상당하고, 연결 파이프(44)가 본 발명에 있어서의 「계지부」에 상당하고, 토션 바(46)가 본 발명에 있어서의 「탄성 부재」에 상당하고, 인장 코일 스프링(54)이 본 발명에 있어서의 「다른 탄성 부재」에 상당한다.

한편, 상층 시트(52)는, 하층 시트(50)의 위쪽으로 좌부용 프레임(14)에 장설 되고 있다. 구체적으로는, 도 5A에 도시되는 바와 같이, 상층 시트(52)는, 좌우 양단에 전후방향에 따라 설치된 훅부(52A)가 대응하는 사이드 프레임(28) 상 플랜지부(28A)에 계지되고 있다. 또, 상층 시트(52)는, 전단에 좌우 방향에 따라 설치된 훅부(52B)가 프런트 프레임(30)을 회전하도록 하여 각 프런트 프레임(30)의 하부에 계지되고 있다. 상층 시트(52)의 후단은, 시트 백(22)의 쿠션재(24) 하단에 고정적으로 접속될 수 있거나, 좌부용 프레임(14)의 후단에 약한 용수철 또는 당겨진 옷감을 개입시켜 접속될 수 있지만, 거의 자유단에 가까운 상태로 되어 있다. 비착석(무하중) 상태에 있어서의 상층 시트(52)의 좌우 방향, 전후방향의 성장은, 모두 5%이하로 되어 있다.

이 상층 시트(52)는, 그 뒷부분이 하층 시트(50)상에 적층되고 있어 앞부분 및 프런트 프레임(30)의 전측에 회전한 부분은, 하층 시트(50)과의 사이에 설치된 스페이서 부재(60)에 의해, 하층 시트(50)으로부터 이간되어 있다. 스페이서 부재(60)는, 예를 들면 폴리우레탄 폼등에서 구성될 수 있다. 이것에 의해, 시트 쿠션(18)의 전단부는, 다른 부분보다 융기한 상태로 형성되고 있다. 또, 도 2에 도시되는 바와 같이, 상층 시트(52)의 후부는, 하층 시트(50)의 후부를 약하게 눌러 하층 시트(50)가 약간 휘게 하고 있다. 이것에 의해, 상층 시트(52)의 장설상태에서는, 토션 바(46)가 약간(상기 후경을 유지하는 범위에서) 화살표 A방향으로 회동해, 하층 시트(50)의 장력이 저하하게 되어 있다.

그리고, 이 상태(비착석 상태)에서는, 좌우의 인장 코일 스프링(54)가 약간 신장하고 있다. 토션 바(46)를 약간 비틀림과 동시에 각 인장 코일 스프링(54) 를 신장함으로써 생기는 하층 시트(50)의 복원력은, 상층 시트(52)와 하층 시트(50) 간의 마찰에 의해 보관 유지되게 되어 있다. 또, 이 상태에서는, 도 5A에 도시되는 바와 같이, 하층 시트(50)에 있어서의 착석자의 좌골 결절에 대응하는 부분을 포함한 전후방향의 부분이, 각 사이드 프레임(28) 상연 즉 중간부에 있어서의 상 플랜지부(28A)보다 위쪽에 위치하고 있다. 이것에 의해, 착석시의 연결 파이프(44)의 화살표 A방향에의 회동에 수반하는 하층 시트(50)의 후단부의 하부에의 이동 스트로크(후술하는 휨대)가 확보되는 구성이 되고 있다.

게다가 시트 쿠션(18)의 좌우 양단부에는, 각각 상층 시트(52)보다 윗쪽에 내민 전후방향에 직사각형의 사이드 서포트(62)가 설치되고 있다. 도 5 A에 도시되는 바와 같이, 각 사이드 서포트(62)는, 상층 시트(52)의 좌우 양단부(하층 시트(50)보다 좌우 방향 외측) 및 사이드 프레임(28) 상 플랜지부(28A)상에 설치된 쿠션 부재(62A)로 쿠션 부재(62A)를 피복 하는 표피재(62B)로 구성되어 있다. 쿠션 부재(62A)는, 예를 들면, 폴리우레탄 폼등으로 구성되어 있어 상기 스페이서 부재(60)으로 일체화되어도 좋다. 표피재(62B)는, 일단부가 상층 시트(52)에 있어서의 하층 시트(50)보다 좌우 방향 외측 부분의 위쪽에 봉제등에 의해 접속됨과 동시에, 타단부가 사이드 프레임(28)하 플랜지부(28B)에 계지되고 있다.

이러한 사이드 서포트(62)는, 주로 사이드 프레임(28) 상연보다 위쪽에 위치하는 상층 시트(52)상에 설치되는 것으로, 소량의 쿠션 부재(62A)를 이용해 구성되어 있다. 또, 이러한 사이드 서포트(62)의 구조를 채용하는 것으로, 상기대로 상층 시트(52)를 좌부용 프레임(14)의 직접적으로 장설하는 구성이 실현될 수 있다.

이상과 같이 구성된 시트 쿠션(18)은, 기본적으로는 하층 시트(50)이 주로 착석자의 체중을 지지 함과 동시에, 상층 시트(52)가 그 착석자의 체중의 일부를 지지하게 되어 있다. 또, 하층 시트(50)에서는, 주로 토션 바(46)에 의한 장력이 착석자의 체중을 지지해, 인장 코일 스프링(54)에 의한 장력이 그 착석자의 체중을 분담 지지하게 되어 있다. 그리고, 시트 쿠션(18)은, 상기대로 착석에 수반해 3 차원 방향의 장력장이 생성되는 하층 시트(50)에 상층 시트(52)를 조합하는 것으로, 전체적으로 컴플리언스(compliance)를 인체(착석자)의 컴플리언스(compliance), 및 긴장의 정도나 자세 또는 진동에 의해 변화하는 근육의 임피던스(impedance)에 적합(매칭)되고 있어 착석자에게 주는 압력이나 구속력, 진동 전달에 근거하는 아픔이나 불쾌감등의 스트레스를 경감하게 되어 있다.

구체적으로는, 시트 쿠션(18)에서는, 하층 시트(50)의 후단을 연결 파이프(44)에 계지해 토션 바(46)을 개입시켜 좌부용 프레임(14)에 지지시키는 것으로 전체적으로 장력을 낮게 억제하면서, 각 인장 코일 스프링(54)에 의해 좌우 방향 양단부의 장력을 높게 설정 함과 동시에, 벨트 부재(56) 및 각 인장 코일 스프링(58)에 의해 앞부분의 장력을 높게 설정해 있다. 그리고, 인장 코일 스프링(54)에 의한 고장력 부위는, 착석자의 좌석부로부터 대퇴부의 걸친 부분을 측방으로부터 지지하는 몸의 측면 지지 구조를 실현하고 있다. 또, 벨트 부재(56)및 각 인장 코일 스프링(58)은, 착석자의 좌골 결절하에 대응하는 부위의 전방으로, 착석에 수반해 상기한 언(堰)(S) 또는 융기된 부분을 형성하게 되어 있다.

여기서, 쿠션재(20)에 인체의 근육의 컴플리언스(compliance)나 임피던 스(impedance)에 적합시키기 위한 상기 장력장을 생성하기 위해서, 상기한 각 원가요소등은, 인체 즉 좌골 결절하의 위치(Z)를 기준으로 한 치수로 형성, 배치, 또는 설정되어 있다. 좌골 결절하의 위치(Z)를 기준에 시트 쿠션(18)을 구성하는 각부의 치수를 설정하는 것은, 착석자의 체압(지지압)이 좌골 결절하의 위치(Z)의 근방에 있어 높다고(예를 들면, 좌골 결절의 직하를 중심으로 한 직경 98 mm의 범위에 체중의 대략 50%에서 80%가 집중한다) 알려져 있어 이 지견에 근거해 상기 장력장을 설정하기 때문이다. 덧붙여 각 원가요소등의 구체적인 치수등은, 차량용 시트(10)의 히프 포인트 상승에 의한 좌각, 생각 형상, 체형차이(판매 지역이나 탑재 차종마다 설정되는 설계상의 체형차이)에 응해 조정된다.

그리고, 본 실시의 형태에서는, 착석자의 좌골 결절하의 위치를, 전후방향에 대해 시트 쿠션(18)의 후단(착석시에 있어서의 시트 백(22)의 하부 전면)으로부터의 거리가 대략 150 mm의 위치로 설정해 있다. 또, 좌우의 인장 코일 스프링(54)은, 상기대로 각그 착석자의 골반의 외측에 배치되고 있다. 게다가 벨트 부재(56)는, 언(S)이 좌골 결절하의 위치의 전방 100 mm이내의 범위에 형성되도록 배치되고 있다. 본 실시의 형태에서는, 좌골 결절하의 위치(Z)로부터 대략 전방 30 mm~50 mm의 위치에 언(S)이 형성되게 되어 있다. 즉, 언(S)은, 누가 착석해도 전 미끄러짐이 없고, 피부혈류의 압박이 적고, 호흡에 의한 선골의 움직임을 방해하지 않고, 한편 거의 같은 위치에 착석하는 것이 오도록, 형성되게 되어 있다.

이상에 의해, 시트 쿠션(18)에서는, 탄성체인 언(S)에 의해 착석자의 미끄러짐이 방지 또는 억제됨과 동시에, 좌우 양단의 고 강성면에서 착석자를 좌석부로 부터 대퇴부에 걸쳐 몸의 측면 지지하는 것으로, 그 착석자의 전후 및 좌우의 이동이 억제되는 구성이다. 이것들에 의해, 시트 쿠션(18)에서는, 미끄러짐이나 착석 자세가 안정되지 않은 현상인 해먹감을 해소해, 롤링이나 좌우 방향의 입력에 대한 플랫감을 얻을 수 있는 구성이다. 또, 시트 쿠션(18)에서는, 체격의 큰 사람은 인장 코일 스프링(54)에 의한 장력선에 근접하는 것보다 면강성의 높은 위치에서 좌석부로부터 대퇴부에 걸쳐 몸의 측면을 지지를 받아 체격의 작은 사람은 인장 코일 스프링(54)에 의한 장력선으로부터 시트 안쪽 측에 이간한 비교적 면강성의 낮은 부위에서 상기 몸의 측면을 지지를 받게 되어 있어 체격차이가 흡수되는 구성으로 되어 있다.

한편, 시트 쿠션(18)에 있어서의 인장 코일 스프링(54)의 장력이 작용하는 좌우 양단, 및 벨트 부재(56)에 의해 하층 시트(50)의 하부에서의 휨이 규제되는 앞부분 이외의 부분은, 토션 바(46)을 개입시킨 가동 프레임(34)에 의한 하층 시트(50)의 지지 구조에 의해, 저 강성면으로 되어 있다. 시트 쿠션(18)에서는, 이 저 장력면이 착석자의 좌골 결절하의 위치를 포함하도록 연결 파이프(44)의 길이가 좌골 결절 간의 거리보다 크게 설정되어 있다. 이것에 의해, 선골부나 좌골부등의 뼈돌기부에 대해서는, 부분적으로 쿠션재(20)에 주변부보다 큰 변형을 일으키지만, 근육이 대부분을 차지하는 뼈돌기부 주변부에 대해서는, 시트 쿠션(18)의 후술 하는 근육에 근사 한 쿠션 특성에 의해 큰 변형은 생기지 않는 구성으로 되어 있다. 또, 토션 바(46)에 의한 장력이 연결 파이프(44)에 의해 2 차원으로 작용하기 때문에, 착석자의 자세의 붕괴가 방지될 수 있거나 치우친 착석 자세에 의한 압력의 집 중에 의해 좌면이 접히는 것이 방지될 수도 있다.

이상 설명한 것처럼, 3 차원 방향의 입체 지지에 의해 하층 시트(50)에 고 장력부와 저 장력부를 가지는 장력장을 형성하는 것으로써, 쿠션재(20)은, 인체와의 사이에 종합적인 임피던스 매칭(impedance matching)과 컴플리언스(compliance) 매칭이 필요할 수 있다. 이 때문에, 시트 쿠션(18)에서는, 착석자의 자세를 유지하면서, 그 착석자의 피부나 근육에 참가하는 차이력(면의 접선 방향)이나 압력(법선 방향)이 저감 되어 장시간 착석에 의한 저림 또는 아픔을 저감 시킬 수가 있다.

여기서, 도 13 A에는, 차량용 시트(10)에 착석한 사람의 체압분포가 나타나고 있다. 한편, 도 13 B 및 도 13 C는 비교를 위해서 다른 차량용 시트에 착석한 사람의 체압분포를 나타내고 있다.

도 13 B는, 딱딱한 쿠션 특성을 가지는 소위 자세유지형의 차량용 시트(예를 들면, 종래의 폴리우레탄 폼을 쿠션재에 이용한 시트)에 의한 체압분포며, 도 13 C는 부드러운 쿠션 특성을 가지는 소위 체압분산형의 차량용 시트(예를 들면, 단지 3 차원 입체 편물을 좌부용 프레임(14)에 장설한 시트)에 의한 체압분포다.

본 차량용 시트(10)의 시트 쿠션(18)에서는, 벨트 부재(56) 설치 부위에 상당하는 부분의 후방에 있어, 주로 좌석부 및 대퇴부를 넓은 범위의 연속적인 지지면에서 체압을 분산시켜 지지하면서, 좌석부(골반) 및 대퇴부를 측방으로부터 높은 압력으로 지지하고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 시트 쿠션(18)은, 상기대로 착석자를 좌석부로부터 대퇴부에 걸쳐 연속적으로 몸의 측면 지지하는 것에 의해 착석자의 좌우 방향의 이동을 억제해, 또 언(S)에 의해 착석자의 전후방향의 이동을 억 제하는 구성으로 되어 있다. 또, 시트 쿠션(18)에서는, 착석자의 좌골 결절하의 체압이 현저하게 낮은 것을 알 수 있다. 이것은, 후술하는 탄성 영특성에 의하는 것이다. 본 차량용 시트(10)는, 후술 하는 시트 백(22)에 의한 지지 특성도 고려해, 체압분산 특성을 갖춘 몸의 측면 지지형 시트라고 할 수가 있다.

도 7은, 착석 상태에서의 쿠션재(20)의 변형 상태를 모식도에서 가리킨 것이다. 이 그림에 대해, G는 착석자 P(도 6 참조)의 대퇴부를, H는 착석자 P의 좌석부를 나타낸다. 도 7 A는 좌골 결절하의 전방대략 300 mm에 상당하는 도 6의 7 A－7 A단면을 나타내고, 도 7 B는 좌골 결절하의 전방대략 200 mm에 상당하는 도 6의 7 B－7 B단면을 나타내고, 도 7 C는 좌골 결절하의 전방대략 50 mm(착석자의 중심 위치)에 상당하는 도 6의 7 C－7 C단면을 나타내고, 도 7 D는 좌골 결절하에 상당하는 도 6의 7 D－7 D단면을 각각 가리키고 있다. 이러한 그림으로부터도, 시트 쿠션(18)이 착석자의 대퇴부(G)의 후부 및 좌석부(H)를 측방으로부터 지지할 수 있다. 덧붙여 하층 시트(50)의 전후방향의 성장은, 가동 프레임(34)의 동작(토션 바(46)의 뒤틀림)에 의해 20%이하에 억제 당하고 있다.

또, 도 14 A에는 시트 쿠션(18)의 전후방향에 있어서 도 14 B에 나타내는 각부의 컴플리언스(compliance)가 나타나고 있다. 이 그림에 대해, 시트 쿠션(18)의 후단으로부터 150 mm의 위치가 좌골 결절하의 위치에 대응하며, 같은 후단으로부터 250 mm의 위치가 언(S)의 약간 전방으로 대응하고, 같은 후단으로부터 350 mm의 위치가 벨트 부재(56) 설치 위치에 대응하고 있다. 또, 이 그림에는 비교를 위해서 종래의 대표적인 시트의 대응하는 위치에 컴플리언스(compliance)가 나타나고 있다. 본 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트(10)의 시트 쿠션(18)이, 종래의 시트와 비교해 충분히 큰 컴플리언스(compliance)(작은 스프링 상수)를 실현하고 있다.

게다가 도 15에는, 상층 시트(52)(3 차원 입체 편물(110)) 단체의 정적인 하중-휨 특성이 나타나고 있다. 도 15 A 및 도 15 B는, 치수가 다른 원판을, 좌부용 프레임(14)에 대략 대응하는 크기의 구형 틀 모양의 치구에 4변 고정 상태로 장설 한 상층 시트(52)의 중앙부에 소정의 하중이 될 때까지 50 mm/min의 속도로 꽉 눌렀을 경우의 정적인 하중-휨 특성이며, 도 15 A에서는 원판의 직경을 98 mm, 소정의 하중을 100 N로 하고 있어, 도 15 B에서는 원판의 직경을 30 mm, 소정의 하중을 100 N로 하고 있다. 단, 도 15 B에서는, 인체에의 하중 상한을 40 N로 하고 있다. 도 15 C는, 단지 강체면에 재치된 상층 시트(52)의 중앙부에, 직경 200 mm의 원판을 하중이 1000 N가 될 때까지 50 mm/min의 속도로 꽉 눌렀을 경우의 정적인 하중-휨 특성이 나타나고 있다. 이러한 그림으로부터, 인체와 상층 시트(52)와의 정적인 하중-휨 특성이 대체로 일치하는 것을 알 수 있다. 또, 상기대로 착석자의 체중이 집중하는 범위에 상당하는 직경 98 mm의 원판에 의한 도 15 A의 하중-휨 특성에서는, 상층 시트(52)의 스프링 상수가 작은 것을 알고, 특히, 좌골 결절하의 영역에 상당하는 직경 30 mm의 원판에 의한 도 15 B의 하중-휨 특성에서는, 상층 시트(52)의 스프링 상수가 한층 더 작은 것을 알 수 있다. 그리고, 도 15 C에서는, 상층 시트(52)의 하중-휨 특성이 3차 곡선상이 되어, 휘어 4 mm정도로, 하중-휘어 곡선의 기울기인 스프링 상수가 대략 0이 되는 것을 알 수 있다. 이상에 의해, 도 15 A, 도 15 B에 의해 상층 시트(52)로 근육의 특성과 유사하게 반응하는 것을 알 수 있으며, 도 15 C에 나타내는 특성보다 동적인 하중 변동을 흡수해, 금속 용수철과의 협동에 의해 컴플리언스(compliance) 매칭이 꾀해져 한층 더 장력의 증감에 의해 임피던스(impedance)가 변화해, 인체의 근육의 움직임에 응한 임피던스 매칭(impedance matching)이 꾀해지는 것을 알 수 있다.

그리고, 도 16에는, 시트 쿠션(18)의 정적인 하중-휨 특성이 나타나고 있다. 도 16 A내지 도 16 C는, 치수가 다른 원판을, 시트 쿠션(18)에 있어서의 상기 도 14의 컴플리언스(compliance)의 측정 위치에 대응하는 위치에, 소정의 하중이 될 때까지 50 mm/min의 속도로 꽉 눌렀을 경우의 정적인 하중-휨 특성이다. 도 16 A에서는 원판의 직경을 200 mm, 소정의 하중을 1000 N로 하고 있어, 도 16 B에서는 원판의 직경을 98 mm, 소정의 하중을 100 N로 하고 있어, 도 16 C에서는 원판의 직경을 30 mm, 소정의 하중을 100 N로 하고 있다. 이러한 그림에 도시된 바와 같이, 시트 쿠션(18)은, 직경 30 mm, 98 mm, 200 mm의 원판을 꽉 누른 각 특성은, 압압하는 좌면의 위치에 관계없이 거의 동일한 특성인 것을 알 수 있다. 즉, 시트 쿠션(18)은, 인체의 근육의 하중-휨 특성에 근사 하는 특성을 좌면전체로 유지하고 있다. 한편, 직경 200 mm의 원판의 전가에 의해 큰 하중이 작용하면, 토션 바(46)가 뒤틀림이라고 하층 시트(50)이 장력을 증대하는 일 없이 휘는 것으로부터, 4변 고정의 상층 시트(52) 단체의 특성과 비교하면, 스프링 상수가 저감 되고 있다. 즉, 하층 시트(50)이 주로 착석자의 체중을 지지해, 착석에 수반하는 스트로크가 창출되는 구성이 실현되고 있다.

또, 시트 쿠션(18)에서는, 인체의 돌출부위에 대응하는 소면적의 원판에 대해서 스프링 상수가 작아지게(컴플리언스(compliance)가 크게) 되어, 인체의 돌출부위에 작용하는 하중을 경감하면서 각 돌출부위를 시트 쿠션(18)에 묻는 엥커 효과를 창출할 수 있는 것을 알 수 있다. 즉, 소면적의 원판에 상당하는 압압 범위에서는 스프링 상수가 지극히 작아지기 때문에, 정적인 착석 상태에 대응하는 하중 변화가 없는 평형 상태로, 좌골 결절하의 영역에 상당하는 범위에서는, 그 외측의 영역보다 스프링 상수가 큰폭으로 작아지는 특성(이하, 탄성 영특성이라고 한다)이 실현되고 있다. 이 탄성 영특성이 상기 엥커 효과를 창출해, 탄성 언(S)에 의하서 미끄러짐 방지 효과가 현저하게 된다. 특히, 좌골 결절 직하의 직경 30 mm의 범위(도 16 C의 150 mm의 데이터 참조)에서, 스프링 상수가 지극히 작아지는 것을 알 수 있다. 또, 상기와 같이 좌골 결절의 직하를 중심으로 한 직경 98 mm의 범위에 착석자의 체중의 대략 50%~80%가 집중하는 것으로부터, 도 16 B에 나타내는 직경 98 mm의 원판에 의한 실험 결과가 착석 상태의 하중-휨 특성에 가까운 특성이 된다. 그리고, 이 그림으로부터 좌골 결절하의 위치를 기준으로 하면, 10 mm전방의 위치(250 mm)가 약간 단단해져, 시트전단부(350 mm)가 부드러운 이상적인 특성을 나타내는 것을 알 수 있다. 덧붙여 좌골 결절의 직하를 중심으로 한 직경 98 mm의 범위내에 있어도, 한층 더 그 외측의 영역과 비교해 스프링 상수가 작아지는 것을 알 수 있다. 게다가 도 16 A에 나타내도록, 직경 200 mm의 압압에 대해서는 큰 스프링 상수를 얻을 수 있어 시트 쿠션(18)이 전체적으로 충분한 복원력을 갖추면서, 상기 용수철예특성을 실현하고 있는 것을 알 수 있다.

이 시트 쿠션(18)에서는, 상기 플랫감을 실현하기 위해서, 좌우 양단 및 앞부분에 대응하여 다른 부분보다 면강성의 높은 부분이 형성되지만, 상기대로 착석자의 근육에 근사한 소위 근육 특성으로 되어 있기 때문에, 근육을 다 망쳐 버리는 것이 방지되게 되어 있다. 한편, 시트 쿠션(18)의 저 강성면으로 여겨진 다른 부분에서는, 착석자의 근육에 작용하는 전단력이나 수직력이 상기 탄성 영특성에 의해 저감됨과 동시에, 진동에 의한 가속도나 체중에 의한 압력에서의 혈관의 압박이 억제되어 특히, 착석자의 체중이 집중하는 좌골 결절하 회전의 근육(좌골 결절하를 중심으로서 대략 직경 30 mm의 범위)에 작용하는 전단력이나 수직력이 저감됨과 동시에 피부혈류(혈관)에의 압박이 억제되는 구성으로 되어 있다.

또한, 시트 쿠션(18)에 있어서의 상기와 같이 면강성이 저감 된 좌골 결절하의 위치를 포함한 부위에서는, 부드러운 저크 특성이 실현되고 있다. 즉, 동적 상태에 있어서의 가속도(힘)의 변화율이 저감 되어 극대치가 없게 시간(가속도의 변화에 필요로 하는 시간)이 길게 늘어지게 되어 있다. 이것에 의해, 상기 장력장의 압력 변동을 흡수하는 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 미소 진동의 입력 때 등에는 체압분포의 변동이 억제되어 상기 바람직한 체압분산형의 체압분포가 유지되게 되어 있다. 그리고, 시트 쿠션(18)에 있어서의 상기와 같이 면강성이 저감된 좌골 결절하의 위치를 포함한 부위는, 착석자의 근육의 움직임도 흡수해, 움직임에 수반하는 반력을 착석자에게 주지 않게 되어 있다. 도 17 A에는, 인체의 좌석부의 근육의 저크에 대한 시트 쿠션(18)(영역 C)의 저크의 비가 나타나고 있다. 이 그림으로부터, 시트 쿠션(18)의 저크 특성은, 각 시점에 있어서의 저크가 인체의 좌석 부의 근육의 저크에 대해 거의 반이하이며, 각 근육에 대해 충분히 부드러운 특성인 것을 알 수 있다. 덧붙여 도 17 B에 나타나는 바와 같이, 근육과 거의 동등의 저크 특성을 얻도록 설정하는 일도 가능하다.

게다가 시트 쿠션(18)은, 하중에 의해 하층 시트(50)의 후단이 토션 바의 뒤틀림에 수반해 전방으로 이동하면서 하강(화살표 A방향으로 회동)해, 제하중에 의해 반대 방향으로 이동하는 것으로 상기 탄성 영특성을 실현하는 구성이기 때문에, 착석자의 호흡을 저해하지 않을 수 있다. 구체적으로는, 도 34 A에 도시되는 바와 같이, 착석 상태의 사람의 선골은, 화살표 X에서 가리키도록 흡기에 수반해 전 하부로 이동해, 호기에 수반해 화살표 Y에서 가리키도록 후 윗쪽으로 이동한다. 그리고, 하층 시트(50) 후단의 상기 움직임에 의해 상기 탄성 영특성을 실현하는 시트 쿠션(18)에서는, 화살표 A방향의 변위에 대해서도 탄성 영특성으로 되어 있다. 이 때문에, 정적 착석 상태에서는, 시트 쿠션(18)이 체압 또는 하중을 대부분 변화하는 일 없이 착석자의 선골의 움직임 추종해 변위하고, 착석자가 근력을 사용하는 일 없이 호흡을 행하는 것 가능으로 하고 있다. 이것에 의해, 선골의 움직임을 억제하는 일 없이, 자세를 유지할 수 있는 것으로 착석자에게 주는 스트레스가 경감되게 되어 있다. 이 작용에 대해서는, 후술 한다. 도 34 B, 도 34 C는, 선골과 골반과의 관계를 나타내고 있다.

또, 시트 쿠션(18)은, 상기대로 가동 프레임(34)의 토션 바(46)(및 인장 코일 스프링(54))을 상하 방향의 주요한 탄성 요소로 하는 것으로써, 각 상하 방향의 스프링 상수가 저감되고 있어 착석자를 포함해 구성되는 진동계의 공진 주파수 (고유 진동수)를 내리게 되어 있다. 환언하면, 착석시에 있어서의 하층 시트(50)의 장력을 낮게 억제하는 것으로, 토션 바(46)이 시트 쿠션(18)의 주요 탄성 요소가 되어, 상기 진동계의 공진 주파수를 토션 바(46)의 특성에 의해 설정할 수가 있다. 그리고, 본 실시의 형태에서는, 표준 체중의 착석자가 착석했을 때의 공진 주파수가 대략 3.5 Hz가 되도록, 상기 진동계의 토션 바(46)을 주요 탄성 요소로 하는 스프링 상수가 설정되어 있다. 이와 같이, 토션 바(46)을 이용하는 것으로, 종래 곤란하였던 공진 주파수를 낮게 설정하면서 복원력을 확보하는 구성이 실현될 수 있다.

상기 공진 주파수는, 이론적으로는 공진 주파수의√2배의 주파수로 진동 전달율(입출력 진폭비)이 1이 되는 것을 고려해, 사람의 척주의 공진 주파수대역인 5 Hz(≒3.5×√2) 정도의 진동이 입력되었을 때의 진동 전달율을 대략 1으로 하기 위해서 설정되어 있다. 여기서, 표준 체중은, 예를 들면 차량용 시트(10)의 판매 지역이나 탑재 차량의 고객층 마다 설정되지만, 본 실시의 형태에서는 64 kg로 설정해 있다. 그리고, 도 18 A에 나타나는 차량용 시트(10)의 진동 전달율 곡선으로부터, 공진 주파수가 대략 3.5 Hz이며, 진동 전달율이 1이 되는 주파수가 척주의 공진 주파수대역인 대략 5.2 Hz인 구성이 실현되고 있는 것을 알 수 있다.

이것에 의해, 사람의 척주의 공진 주파수대역인 진동이 차량용 시트(10)에 입력되었을 경우에, 착석자의 시선의 움직임을 차량용 시트(10)(차량)의 움직임에 일치시켜 착석자에게 주는 스트레스를 경감시키게 되어 있다. 또, 이 대략 3.5 Hz는, 후술 하도록 종래의 각종 자동차용 시트의 공진 주파수보다 충분히 낮은 값이 다. 이것에 의해, 상기 진동계의 공진 주파수대역(예를 들면, 하프 파워 포인트의 폭)이 좁아져, 예를 들면 차량의 가속에 의해 진동수가 연속적으로 상승하는 과정에서 상기 공진 주파수대역을 신속하게 통과시키게 되어 있다.

게다가 가동 프레임(34)에 후단이 계지된 하층 시트(50)으로 좌부용 프레임(14)에 장설된 상층 시트(52)를 조합한 2층 구조의 시트 쿠션(18)은, 상기 도 16에 나타내는 하중-휨 특성, 즉, 비교적 선형성이 강하기는 하지만, 변위(휨)가 커지는 만큼 스프링 상수(하중을 변위로 미분 하는 것으로 얻을 수 있는 기울기)가 커지는 비선형의 스프링 상수 특성으로 되어 있다. 이것에 의해, 착석자의 체중이 무거울 정도 스프링 상수가 커지기 때문에, 스프링 상수를 질량으로 제거한 값의 평방근((k/m)1/2)에 비례하는 상기 공진 주파수의 질량(체중) 의존성이 경감되어 시트 쿠션(18)에 다른 체중의 사람이 착석해도 공진 주파수가 크게 어긋나 버리는 것이 없는 구성으로 되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 상기 도 18 A에 도시되는 바와 같이, 체중이 55 kg에서 92 kg까지의 사람이 착석한 실험 결과로, 공진 주파수는 3.3 Hz로부터 3.7 Hz의 사이에 있어, 공진 주파수의 질량 의존성이 지극히 작은 일이 확인되고 있다.

이상과 같은 시트 쿠션(18)에 있어서의 비선형의 스프링 상수 특성은, 3 차원 입체 편물(110)이며 좌우 방향으로 성장하고 쉬운 상층 시트(52)의 인장 특성(하중-성장 특성)이, 예를 들면 도 19에 나타나는 바와 같이, 즉 성장량이 소정치 이상이 되면 하중이 급격하게 일어서는 비선형 특성인 것에 의해 실현되고 있다. 이러한 특성의 상층 시트(52)는, 독립해 좌부용 프레임(14)에 장설 되고 있는 것으로부터, 토션 바(46), 인장 코일 스프링(54)등으로부터 완성되는 하층 시트(50)의 탄성 요소와는 병렬의 탄성 요소로서 파악되어 또, 착석에 의해 주로 좌우 방향으로 성장해 하부에 휘는 것으로부터, 단체에서는 상기 도 19에 나타내는 특성과 닮은 하중-성장 특성을 나타낸다.

그리고, 시트 쿠션(18)은, 이 상층 시트(52)가 착석에 의해 하층 시트(50)을 하부에 압압하는 구성이기 때문에, 체중이 가벼운(표준 체중 정도의) 사람의 착석 상태, 즉 상층 시트(52)의 성장(스프링 상수)이 작은 상태에서는, 주로 하층 시트(50)이 그 착석자의 체중을 지지해, 토션 바(46)(및 인장 코일 스프링(54))이 착석자를 포함한 시트 쿠션(18)의 진동계의 스프링 상수를 규정한다. 한편, 체중이 무거운 사람의 착석 상태에서는, 상층 시트(52)가 크게 변위해 그 지지하는 체중이 늘어나, 그 상층 시트(52)의 큰(상기 소정치 이상의 성장 영역의) 스프링 상수가 토션 바(46)및 인장 코일 스프링(54)에 의한 스프링 상수에 부가된다. 이것에 의해, 시트 쿠션(18)에서는, 상기대로 변위가 커지는 만큼, 스프링 상수가 커지는 비선형의 스프링 상수 특성으로 되어 있다. 덧붙여 상층 시트(52)는, 변위가 작은 경우에는, 그 스프링 상수가 작고 큰 반력은 작용하지 않는다.

또, 시트 쿠션(18)은, 상기 스프링 상수 특성에 의해, 예를 들면 통상 주행으로 발생하는 0.3 G정도의 비교적 작은 하중 변동은 토션 바(46)의 첫장력의 범위에서 흡수되게 되어 있다. 게다가 시트 쿠션(18)에서는, 하층 시트(50)의 주요 탄성 요소를 기계적으로 변위 방향이 정해진 토션 바(46)으로 하는 것으로써, 차량용 시트(10)에 작용하는 전후방향의 진동, 피칭 진동이 상하 방향의 진동에 변환되 게 되어 있다.

게다가 시트 쿠션(18)에서는, 상기대로 하층 시트(50)이, 그 후 구석을 가동 프레임(34)에 계지되어 하부에의 휨에 수반해 후단이 전단에 근접해 장력을 줄일 수 있는 구성이기 때문에, 충격 하중에 대해 하향에 큰 감쇠가 작용하는 구성으로 되어 있다. 즉, 예를 들면 충격 하중이 작용해 착석자가 시트 쿠션(18)에 침울해지려고 하면, 토션 바(46)이 순간에 뒤틀림이라고 하층 시트(50)의 장력이 해이해져, 이 하층 시트(50)가 장력을 일으키면서 하중을 받는 시간이 길어져, 환언하면 입력 하중에 대한 스트로크 가 커져, 감쇠비가 커진다. 또, 하층 시트(50)은, 3 차원 입체 편물이기 때문에, 스스로의 성장해에 수반하는 감쇠력을 일으키면서, 이 감쇠력의 탄성력에 대한 위상 지연에 의해 토션 바(46)의 뒤틀림에 대한 추종 지연을 일으켜 상기 느슨함 상태를 장시간 유지하면서, 상기 충격 하중에 대하는 것보다 큰 감쇠력을 일으키게 되어 있다.

한편, 시트 쿠션(18)에서는, 토션 바(46)및 인장 코일 스프링(54)에 의해, 하부에 휜 상태로부터 윗쪽에의 복원력을 일으키는 구성으로 되어 있다. 즉, 선형성의 강한 금속 용수철의 탄성력을 복원력으로 하는 것으로, 시트 쿠션(18)의 복원력이 부족하는 것이 방지되고 있다. 또, 착석자의 체중이 무거운 경우에는, 상기 큰 스프링 상수를 부가하는 상층 시트(52)의 탄성력도 복원력으로서 작용하게 되어 있어 상기대로 동적 특성의 질량 의존성이 경감된 구성으로 되어 있다.

그리고, 이 시트 쿠션(18)에서는, 도 20 A에 도시되는 바와 같이, 아래로 향한 감쇠비ζd보다 위로 향향 감쇠비ζu가 큰 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 예를 들면 충격 하중이 작용해 착석자가 시트 쿠션(18)에서 하강 후 복원시에 있어도 큰 감쇠가 작용해 저부감을 저감해, 한층 더 착석자의 윗쪽에의 변위가 저감되는 구성으로 되어 있다. 즉, 시트 쿠션(18)은, 중력 방향의 감쇠가 크고, 착석자의 리바운스를 방지할 수 있다. 또, 감쇠비ζd보다 감쇠비ζu를 크고 하는 것으로써, 필요한 복원력을 확보하면서, 도 20A 및 도 20B에 나타나는 대로, 공진 주파수(고유 진동수)를 작게 할 수가 있다.

여기서, 본 실시의 형태에서는, 감쇠비ζd,ζu를, 추(6.7 kg)를 시트 쿠션(18)의 상기 영역 C에 상당 부분에 대략 22 mm의 높이로부터 낙하시켰을 때, 도 21에 나타내는 추의 변위 응답 곡선으로부터 산출하고 있다. 도 21의 변위는, 정(正)은 무부하 상태로부터의 시트 쿠션(18)의 하부의 변위에 대응하고 있으며, 부(負)는 무부하 상태보다 상부의 변위에 대응하고 있다. 그리고, 변위 응답 곡선의 정측의 극값 a1, a2의 감쇠율로부터ζd를 산출해, 부측의 극값 a3, a4의 감쇠율로부터ζu를 산출할 수 있다. 본 실험에서는,ζd가 대략 0.23,ζu가 대략 0.29이며, 이러한 차이 0.06은 유의차로서 인정되는 것이다. 이와 같이ζu가 커지는 것은, 윗쪽에의 변위의 과정에서 상층 시트(52)의 성장이 감소하는 것으로, 상층 시트(52)의 스프링 상수의 영향이 작아지는 한편, 상층 시트(52)가 감쇠 요소로서 기능을 유지해, 시트 쿠션(18)에 있어서의 진동계의 스프링 상수를 저감 할 수 있다.

또, 상기 감쇠비ζd,ζd가 각각 0.23, 0.29로 비교적 큰 것에 비해, 시트 쿠션(18)에서는 상기 진동 전달율의 최대치가 저감 되는 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 표준 체중의 사람이 착석자 한 상태로 상기 공진 주파수의 진동을 부여했 을 경우의 진동 전달율이 2.0±0.2의 범위에 억제 당하는 구성이 실현되고 있다. 본 실시의 형태에서는, 도 18A에 도시되는 바와 같이, 체중 64 kg의 착석자에 대해 최대의 진동 전달율이 대략 1.93이었다. 게다가 감쇠비ζd가 비교적 작게 설정되는 것으로, 예를 들면 충격 에너지의 흡수시에 좌부용 프레임(14)에 과대한 힘으로부터가 작용하는 것이 방지된다. 덧붙여 진동 전달율의 하한은, 상기 하프 파워점이 되는 주파수대역을 소정의 폭 이하로 하기 위해서 설정되어 있다.

도 22A는, 추(6.7 kg)를 재치한 시트 쿠션(18)에 소정 진폭(편진폭으로 1 mm)의 강제 진동을 부가했을 경우 추의 응답 변위와 하중과의 관계를 나타내고 있다. 이 그림에서도 정(正)의 변위가 시트 쿠션(18)의 하부 변위에 대응하고 있으며, 부(負)의 변위가 무부하 상태보다 상부 변위에 대응하고 있다. 이 그림으로부터, 시트 쿠션(18)이 각 주파수로 큰 감쇠를 주는 기능을 한다. 또, 추의 응답 변위는, 각 주파수, 특히 공진 주파수 근방에서 하부측보다 윗쪽측이 작은 것으로부터, 감쇠비ζu가 감쇠비ζd보다 클 수 있다. 도 22B는, 비교를 위해서 종래의 우레탄 시트에 의한 동조건의 실험 결과이며, 차량용 시트(10)와 비교하면 감쇠 용량이 작기 때문에 추의 응답 진폭이 큰 것을 알 수 있다. 도 22 C는, 공진 주파수 근방의 6.0 Hz에 있어서의 차량용 시트(10)로 상기 우레탄 시트의 변위 곡선을 거듭해 맞춘 것이어, 양자의 감쇠 용량과 응답 진폭의 상위를 잘 알 수 있다. 덧붙여 도 22C는, 응답 진폭의 최대와 최소와의 중간점이 변위가 0이 되도록 보정될 수 있다.

게다가 시트 쿠션(18)에서는, 상기 감쇠비와 낮은 공진 주파수를 실현되는 것에 의해, 10 Hz에서의 진동 전달율이 증가 또는 저감될 수 있다. 본 실시의 형태 에서는, 도 18 A에 도시되는 바와 같이, 체중 92 kg의 착석자를 제외해 10 Hz에서의 진동 전달율이 0.5 이하에 억제 당하고 있다. 또, 체중 92 kg의 착석자에 있어도, 10 Hz에서의 진동 전달율이 0.52 정도이며, 거의 0.5 정도까지 억제 당하고 있다고 할 수 있다. 한편, 11 Hz는, 착석자의 뇌에α파(침착한 각성 상태)을 일으키게 하는 주파수대역이며, 여기에, 10 Hz근방의 진동을 감쇠시켜 착석자에게 전달하는 것으로써, 그 착석자에게 불쾌감을 주는 일 없이α파를 일으키게 하며, 졸음이 적은 침착한 각성 상태를 줄 수 있다. 덧붙여 졸음을 느낄 때에 생기는α파의 주파수는 8 Hz근방이다.

또, 3 차원 입체 편물(110)인 상층 시트(52)는, 단체(單體)로 장시간 사용에 의해 소멸 및 발생에 의해 완전하게 복원하기까지 일정한 시간을 필요로 하지만, 토션 바(46) 및 인장 코일 스프링(54)에 지지를 받은 하층 시트(50)을 마련함으로써, 시트 쿠션(18)에서 상층 시트(52)가 소멸되거나 억제되는 구성으로 될 수 있다. 이것에 의해, 장시간에 이르는 착석에도, 상기 각 바람직한 특성이 유지될 수 있다.

(시트 백의 구성)

도 1및 도 2에 도시되는 바와 같이, 시트 백(22)를 구성하는 배부용 프레임(16)은, 각각의 하단부가 경사 기구(26)을 개입시켜 좌부용 프레임(14)의 후단부에 연결된 좌우 한 벌의 배부용 사이드 프레임(64)를 갖추고 있다. 이것에 의해, 배부용 프레임(16)의 지축(26A)회전의 회동 및 임의의 회동 위치에서의 보관 유지가 가능으로 되어 있다. 좌우의 배부용 사이드 프레임(64)는, 각각 평판 모양 부재 에 형성되고 있어 각각의 전연으로부터 시트 바깥쪽에 전 플랜지부(64A)가 연장하여 설치 됨과 동시에, 각각의 후연으로부터 시트 안쪽으로 후 플랜지부(64B)가 연장하여 설치될 수 있다.

각 배부용 사이드 프레임(64)은 상단부 사이에 걸고 건네받은 상부 프레임(66)에 의해 서로 연결되고 있다. 상부 프레임(66)은, 각각 하단이 배부용 사이드 프레임(64)의 상단에서 전후방향으로 대략 전폭에 맞게 고정됨과 동시에 상단이 시트 안쪽 측인 후방 측에 좁혀진 좌우 한 벌의 사이드부(66A)로 좌우 한 벌의 사이드부(66A)의 후단부간을 연결하는 교가부(66B)로 구성되어 있다. 교가부(66B)에는, 후술하는 머리 받침 프레임(82A)가 고정되고 있다. 또, 좌우의 배부용 사이드 프레임(64)는, 각각의 하부 사이에 걸쳐 놓고 건네받은 연결 바(68)에 의해도 서로 연결되고 있다. 연결 바(68)는, 후술 하는 아래 쪽의 인장 코일 스프링(78)에 대략 대응하는 높이에 배치되어 좌우의 배부용 사이드 프레임(64)의 후부를 연결하고 있다.

이 연결 바(68)는, 배부용 프레임(16)의 좌우 방향의 강성 향상에 기여해, 한편 배부용 프레임(16)이 회전 방향으로 탄성변형 하기 쉬운 구성으로 되어 있다. 구체적으로는, 각 배부용 사이드 프레임(64)는, 도 8 A에 나타내는 바와 같이, 후 플랜지부(64B)를 전후방향에 요동시키는 화살표 B방향의 탄성변형과, 전단부를 좌우 방향으로 요동시키는 화살표 C방향의 탄성변형을 할 수 있다. 이 연결 바(68)는, 배부용 사이드 프레임(64)의 화살표 B, 화살표 C방향의 변형을 규제하지 않게, 각 배부용 사이드 프레임(64)의 후단간에 걸쳐 있다.

게다가 배부용 프레임(16)은, 좌우 한 벌의 서포트 파이프(70)를 갖추고 있다. 각 서포트 파이프(70)는, 전체적으로 배부용 사이드 프레임(64)보다 전방으로 내미고 있으며, 특히 착석자의 견부 및 요추부에 대응하는 부위가 전방으로 내미고 있다. 각 서포트 파이프(70)는, 시트 안쪽 측에서 한편 후방 측에 접어 구부러진 상단부가 상부 프레임(66)의 대응하는 사이드부(66A)에 고착됨과 동시에, 하단 근방이 브래킷(72)를 개입시켜 배부용 사이드 프레임(64)의 하단 근방에 탄성적으로 접속되고 있다. 이 상태로 각 서포트 파이프(70)의 하단부는, 대응하는 배부용 사이드 프레임(64)에 대해 좌우 방향 외측에서 한편 전방에 위치하고 있다. 즉, 각 서포트 파이프(70)는, 상단이 상부 프레임(66)에 고착되어 고 강성으로 지지를 받음과 동시에, 하단측이 비교적 저 하중으로 탄성변형 하는(스프링 상수가 작다) 브래킷(72)에 의해서 저 강성으로 지지를 받고 있다. 이 때문에, 각 서포트 파이프(70)는, 상단을 고정단으로서 도 8 A에 나타내는 화살표 D 및 화살표 E방향으로 탄성변형을 할 수 있다. 즉, 좌우의 서포트 파이프(70)는, 브래킷(72)을 변형시키면서 하단을 서로 접리할 방향, 하단을 전후방향에 요동하게 하는 방향으로, 각각 독립해 탄성변형을 할 수 있다. 또, 각 서포트 파이프(70)의 화살표D, 화살표E방향에 대한 스프링 상수는, 각각 배부용 사이드 프레임(64)의 화살표 B, 화살표 C방향의 스프링 상수보다 충분히 작다.

이상에 의해, 배부용 프레임(16)은 탄성 구조체로 여겨지고 있어 이 배부용 프레임(16)에는, 본 발명에 있어서의 「배부용 쿠션재」로서의 배부용 쿠션재(24)가 설치되고 있다. 배부용 쿠션재(24)는, 본 실시의 형태에서는 단층으로 백 레스트(25)를 구성하게 되어 있다. 이 배부용 쿠션재(24)는, 상하 방향 및 좌우 방향 모두 성장하기 어려운 딱딱한 탄성 특성을 가지는 장력 구조체에서 구성되어 있다. 이 장력 구조체는, 2 차원 직물(옷감 용수철재)이어도 되며, 3 차원 입체 편물(110)이어도 좋다.

이 배부용 쿠션재(24)의 상단에 있어서의 좌우 양단부에는, 상부 프레임(66)에 상단을 계지한 「제1 탄성 부재」로서의 인장 코일 스프링(74)의 하단이 계지되고 있다. 또, 배부용 쿠션재(24)의 하단에 있어서의 좌우 양단부에는, 좌부용 프레임(14)의 후단부에 하단을 계지한 「제2 탄성 부재」로서의 인장 코일 스프링(76)의 상단이 계지되고 있다. 이 상태로 배부용 쿠션재(24)는, 상하 방향의 성장이 5%이하가 되는 장력에서 배부용 프레임(16)에 장설 되고 있다.

이것에 의해, 도 1및 도 2에 도시되는 바와 같이, 배부용 쿠션재(24)는, 비착석 상태로 대략 평탄이 되는 백레스트(25)를 형성하고 있다. 즉, 배부용 쿠션재(24)의 좌우 방향 중앙부(후술하는 좌우의 사이드 서포트(80)간)에 형성되는 백레스트(25)는, 주로 상하의 인장 코일 스프링(76, 78)의 장력에 의해 비착석 상태에서는 측면시 직선 모양에 형성되고 있다. 이 형상에 의해, 백레스트(25)는, 착석에 수반해 장력을 대부분 증대하는 일 없이, 그 형상을 착석자의 상체에 대응하는 3 차원 형상으로 변화시킬 수 있다. 즉, 착석자의 상체가 각 인장 코일 스프링(74, 76)에 의해 지지를 받게 되어 있다. 덧붙여 배부용 쿠션재(24)의 상단은, 착석자의 견갑골에 대응하는 위치에서 약간 높이 제공되며 배부용 쿠션재(24)의 하단은, 시트 쿠션(18)의 근방에서 한편 그 시트 쿠션(18)에 간섭하지 않는 높이로 되어 있 다. 또, 대략 평탄으로 여겨진 백레스트(25)는, 주름 등이 생기는 것이 없고 아름다운 외관을 형성하고 있다.

또, 배부용 쿠션재(24)의 좌우 양측부에는, 각각 복수(본 실시의 형태에서는 각 2개)의 「제3 탄성 부재」로서의 인장 코일 스프링(78)의 일단부가 계지되고 있다. 각 인장 코일 스프링(78)은, 각각의 타단부가 배부용 사이드 프레임(64)의 전 플랜지부(64A)에 있어서의 요추부의 높이 방향의 위치에(상하의 인장 코일 스프링(78)에 의해 요추부를 사이에 두도록) 계지되고 있다. 각 인장 코일 스프링(78)은, 정면시에서는 좌우 방향에 따라 대략 수평에 배치되고 있어 평면시에서는 배부용 쿠션재(24)측이 배부용 사이드 프레임(64)측보다 후방에 위치하도록 경사해 배치되고 있다.

이 상태로, 배부용 쿠션재(24)는, 대략 전체 길이에 맞게 배부용 사이드 프레임(64)의 전후단간에 위치하고 있어, 각 인장 코일 스프링(78)은, 자유 상태 또는 신장한 상태로 되어 있다. 따라서, 각 인장 코일 스프링(78)은, 백레스트(25)의 상기 평탄 형상을 무너뜨리는 일 없이, 착석에 수반해 착석자의 요추부에 대응하는 부위의 지지압을 늘리는 구성으로 되어 있다. 그리고, 착석자에게 큰 가속도가 입력되었을 경우, 각 인장 코일 스프링(78)을 개입시켜 힘이 배부용 사이드 프레임(64)에 전해져, 그 배부용 사이드 프레임(64)가 화살표 B방향으로, 서포트 파이프(70)가 화살표 D방향으로 각각 진동하게 되어 있다. 이 배부용 프레임(16)의 운동에 의해, 시트 백(22)에 의해서 착석자의 상체로 구성되는 진동계의 감쇠비가 제어되는 구성이다. 덧붙여 도 5B에 나타내는 바와 같이, 배부용 쿠션재(24)의 좌 우 양단은, 각각 상하 방향에 따라 설치된 훅부 24 A가 배부용 사이드 프레임(64)의 전 플랜지부(64A)에 계지되고 있지만, 이 계지에 따라서는 배부용 쿠션재(24)에는 대부분 장력이 작용하지 않는 구성으로 되어 있다. 즉, 늘어진 상태로 좌우 전 플랜지부(64A) 사이에 걸고 건네받은 배부용 쿠션재(24)가, 상하의 인장 코일 스프링(74, 76)의 첨부 세력에 의해 상기대로 대략 전체 길이에 맞게 배부용 사이드 프레임(64)의 전후단 간에 위치하게 되어 있다.

또, 시트 백(22)에서는, 착석자의 상체에 있어서의 흉추부로부터 골반에 걸친 백레스트(25)의 형상은 대략 직선 형상이지만, 각 인장 코일 스프링(78)에 의해, 상기대로 요추부의 지지압이 증대해 근육의 임피던스에 응한 형상이 착석시에도 유지될 수 있다. 즉, 착석에 수반해 상하의 인장 코일 스프링(74, 76)이 인사하는 것처럼 꺽여져, 백레스트(25)에 있어서의 요추부에 대응하는 부위가 크게 후방에 휘려고 하지만, 좌우의 인장 코일 스프링(78)이 요추부의 지지압 즉 강성을 높게하기 때문에, 백레스트(25)에 있어서의 흉추부로부터 골반에 걸친 부분이 근육의 임피던스에 응한 자연스러운 형상과 컴플리언스(compliance)를 변화하면서 유지한다.

게다가 각 인장 코일 스프링(78)은, 착석자의 체격의 개인차를 흡수하게 되어 있다. 구체적으로는, 인장 코일 스프링(78)은, 체격의 큰 사람이 착석했을 경우에는, 상하의 인장 코일 스프링(74, 76)과 함께 신장해 요추부의 지지압을 높게 하며, 체격이 작은 사람이 착석했을 경우에는 상하의 인장 코일 스프링(74, 76)과 함께 주로 꺽여져 요추부의 지지압을 낮게 한다. 어느 쪽의 경우도 백레스트(25)에 있어서의 상기 근육의 임피던스에 응한 형상이 유지되어 체격의 작은 사람이 착석했을 경우에서도 낮은 위치에서 요추부의 지지압이 비교적 높아진다. 이것에 의해, 시트 백(22)에서는, 착석자의 체격에 적절한 지지 상태를 얻을 수 있는 구성이다.

또, 시트 백(22)은, 백레스트(25)에서 구성되는 백레스트(25)의 좌우 양측으로 각각 설치되고 그 백레스트(25)보다 전방으로 돌출하는 사이드 서포트(80)을 갖추고 있다. 도 5 B에 도시되는 바와 같이, 각 사이드 서포트(80)는, 서포트 파이프(70) 및 배부용 사이드 프레임(64)의 앞부분을 가리도록 장착된 쿠션 부재(80A)를, 표피재(80B)가 외측으로부터 피복하여 구성되어 있다. 쿠션 부재(80A)는, 예를 들면, 폴리우레탄 폼 등으로 구성되어 있으며, 표피재(80B)는, 일단부가 배부용 쿠션재(24)의 좌우 방향 단부에 있어서의 전 측에 봉제등에 의해 접속됨과 동시에, 타단부가 배부용 사이드 프레임(64)의 뒤플랜지부(64B)에 계지되고 있다.

각 표피재(80B)는, 예를 들면 운전 자세를 확보하기 위해서, 게다가 부가 배부용 쿠션재(24)는 봉제 등에 의해 접합되고 있지만, 진동 흡수성을 우선하는 경우는, 일부 슬릿이 설치되거나 상하 방향에 따라 부분적으로 배부용 쿠션재(24)에 접속되는 것에 의해, 인장 코일 스프링(78)의 자유도를 크게 해 움직임을 구속하지 않게 할 수도 있다. 또, 같은 처치에 의해 각 표피재(80B)는, 예를 들면 착석자의 견갑골부와 요추부와의 사이 등, 부드러운 압축 특성이 바람직한 부위에 있어 배부용 쿠션재(24)(백레스트(25))의 변위를 규제하지 않게 되어 있다. 한편, 딱딱한 특성이 우선되는 경우는, 도 5B에 나타내는 상태가 착석자의 요부에 대응하는 위치까지 계속되어, 모두 계지되는 인장 코일 스프링(78)에 의해 탄성이 부여되는 구성으 로 하는 것도 가능하다. 게다가 각 표피재(80B)를, 예를 들면 3 차원 입체 편물 등이며 늘어나기 쉬운 소재로 구성해 각 인장 코일 스프링(78)의 변형이나 배부용 쿠션재(24)의 변위를 저해하지 않게 구성해도 좋다.

이상 설명한 시트 백(22)에서는, 인장 코일 스프링(74, 76)과 인장 코일 스프링(78)으로에 의해, 비착석 상태에서의 백레스트(25)의 평탄성을 담보하면서 외관을 향상시켜, 착석 상태에 있어서의 배부용 쿠션재(24)의 장력 방향이 3 차원으로 제공되어 시트 쿠션(18)과 같게, 변화하는 인체의 임피던스나 컴플리언스(compliance)에 시트 백(22)의 컴플리언스(compliance)를 적합하게 하는 구성이다. 구체적으로는, 착석시에 장력이 적은 장력 구조체를 만들려고 했을 경우, 일반적으로 비착석 상태에서는 느슨함이 생기지만, 본 설계 요령에 따르면, 비착석 상태에서의 외관의 의욕과 착석 상태에서의 작은 장력을 양립할 수가 있다. 그리고, 배부용 쿠션재(24)에 상하 방향의 장력을 부여하는 인장 코일 스프링(74, 76)을 좌우 방향 양단에 배치하는 것으로써, 시트 백(22)에서는, 몸의 측면 지지 구조를 실현하고 있다. 또, 배부용 쿠션재(24)에 좌우 방향의 장력을 부여하는 인장 코일 스프링(78)을 착석자의 요추부에 대응해 배치하는 것으로써, 요추부의 가라앉아 포함을 방지하는 구성을 실현하고 있다.

그리고, 이 시트 백(22)에서는, 도 13 A에 나타나는 바와 같은 체압분포가 된다. 이 시트 백(22)에서는, 도 13 B, 도 13 C에 나타내는 자세유지형, 체압분산형의 각 차량용 시트와 비교하며, 요추부를 넓은 범위에서 체압을 분산시켜 지지하고, 특히 요추부 및 골반부를 측방으로부터 높은 압력으로 지지하고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 시트 백(22)에서는, 요추부로부터 골반부에 걸친 몸의 측면 지지에 의해 착석자의 좌우 방향의 이동을 억제하는 것을 알 수 있다. 본 차량용 시트(10)는, 상기 시트 쿠션(18)에 의한 지지 특성과 아울러, 상기대로 몸의 측면 지지형 시트라고 할 수가 있다.

도 8은, 이 때의 배부용 쿠션재(24)(백레스트(25))의 변형 상태를 모식도에서 가리킨 것이다. 이 그림에 대해, 착석전의 배부용 쿠션재(24)를 상상선에서 가리키고 있다. 도 8 A는 요추에 상당하는 도 6의 17 A－17 A단면을 나타내며, 도 8 B는 흉추부에 상당하는 도 6의 17 B－17 B단면을 나타내고, 도 8 C는 견갑골에 상당하는 도 6의 17 C－17 C단면을 각각 나타낸다. 이러한 그림으로부터, 시트 백(22)에서는, 배부용 쿠션재(24)에 의한 요추부의 지지 깊이가 깊고, 견갑골부에 있어 주로 사이드 서포트(80)에 의해 몸의 측면 지지를 받지만 배부용 쿠션재(24)에 의한 하중 지지(배부용 쿠션재(24)의 후방에의 변위)가 적은 것을 알 수 있다. 또한, 배부용 쿠션재(24)의 연장은, 각 인장 코일 스프링(74, 76)의 변형에 의해, 상하 방향으로 20%이하로 억제 당하고 있어 시트 백(22)의 좌우 방향 단부의 탄성 지지 부재의 변형(각 배부용 사이드 프레이의 전단이 근접하는 회전 방향의 변형, 쿠션 부재(80A)의 압축 변형등)에 의해, 좌우 방향에도 20%이하에 억제 당하고 장력의 변화 대가 주어지고 있다.

또, 도 23a에는, 시트 백(22)의 상하 방향에 있어서의 도 23B에 나타내는 각부의 컴플리언스(compliance)가 나타나고 있다. 이 그림에 대해, 시트 백(22)의 하단으로부터 150 mm의 위치가 요추 하부(골반 상부)에 대응하며, 같은 하단으로부 터 250 mm의 위치가 요추부에 대응하고, 역시 같은 하단으로부터350 mm의 위치가 흉추부의 하부에 대응하고 있다. 또, 이 그림에는 비교를 위해서 종래의 대표적인 시트의 대응하는 위치에 컴플리언스(compliance)가 나타나고 있다. 본 실시의 형태와 관련되는 차량용 시트(10)의 시트 쿠션(18)이, 종래의 시트와 비교해 충분히 큰 컴플리언스(compliance)(작은 스프링 상수)를 실현해, 요부의 탄성 지지와 상부의 고강성부에 의한 지지로 컴플리언스(compliance)에 변화를 붙이고 있는 것을 알 수 있다.

게다가 도 24에는, 시트 백(22)의 정적인 하중-휨 특성이 나타나고 있다. 도 24A내지 도 24C는, 치수가 다른 원판을, 시트 쿠션(18)에 있어서의 상기 도 23의 컴플리언스(compliance)의 측정 위치에 대응하는 위치에, 소정의 하중이 될 때까지 50 mm/min의 속도로 꽉 눌렀을 경우의 정적인 하중-휨 특성이다. 도 24 A에서는 원판의 직경을 200 mm, 소정의 하중을 500 N로 하고 있으며, 도 24 B에서는 원판의 직경을 98 mm, 소정의 하중을 100 N로 하고 있고, 도 24 C에서는 원판의 직경을 30 mm, 소정의 하중을 100 N로 하고 있다. 이러한 그림으로부터, 시트 백(22)이 연속한 특성을 가지는 것을 알 수 있다. 도 24 A에 나타내는 직경 200 mm의 원판에 의한 강요로는, 키상부(350 mm)의 강성이 높고, 도 24 B에 나타내는 직경 98 mm의 원판에 의한 강요로는, 흉부(250 mm)의 강성이 작아져, 도 24 C에 나타내는 직경 30 mm의 원판에 의한 강요로는, 요부(150 mm)가 강하게 지지를 받음과 동시에 흉부가 크게 휘어, 키상부가 그 사이의 힘으로 지지를 받는 것을 알 수 있다. 이러한 특성에 의해, 뼈 돌출부의 압력을 작게 해, 한편 흉부, 요부에서의 압압 면적의 차 이에 의한 반력차를 흡수해 스프링 상수를 개략 일치시켜, 인체의 형상에 대응한 체압분포를 만든다. 보다 구체적으로는, 장골의 모퉁이나 선골등의 좌석부로부터 요부에 걸쳐 존재하는 뼈돌출부의 압력을 직경 30 mm의 원판에 의한 압압시의 특성 같이 작게 해, 직경 200 m의 원판에 의한 압압에 근사되는 흉부와 좌우에 늘어놓은 직경 98 mm의 원판 2매에 의한 압압으로 근사 되는(병렬 용수철과 같이, 스프링 상수 2배로 근사) 요부로 스프링 상수를 개략 일치시켜, 신체 형상에 대응한 체압분포를 만들어, 게다가 체격의 개인차가 흡수되게 되어 있다. 이것에 의해, 진동 흡수성, 자세 지지성, 및 큰 가속도에 의한 충격력의 흡수성을 밸런스 시키고 있다.

또, 시트 백(22)에서는, 인체의 돌출부위에 대응하는 소면적의 원판에 대해서 스프링 상수가 작아져(컴플리언스가 커져), 인체의 돌출부위에 작용하는 하중을 경감할 수 있는 것을 알 수 있다. 게다가 이러한 그림으로부터 인장 코일 스프링(78)에 의해 면강성이 높아지는 요추 하부에 대응하는 상기 150 mm의 위치에서 스프링 상수가 가장 커지는 것을 알 수 있다. 이것에 의해, 시트 백(22)에 대해도, 정적인 착석 상태에 대응하는 하중 변화가 없는 평형 상태로, 인체의 돌출부위(견갑골 등)가 접촉하는 부위에 상당하는 범위에서는, 그 외측의 영역보다 스프링 상수가 큰폭으로 작아지는 특성(이하, 탄성 영특성이라고 한다)이 실현되고 있다. 이것에 의해, 시트 백(22)는, 호흡에 수반하는 착석자 상태의 체 동을 저해하지 않을 수 있다. 즉, 정적 착석 상태에서는, 배부용 쿠션재(24)가 체압의 변화없이 착석자 상체의 체동에 추종해 변위하며, 착석자가 근력을 사용하는 일 없이, 또 반력 변동을 느끼는 일 없이 호흡을 행하는 것 가능하게 할 수 있다.

이상 설명한 시트 백(22)는, 시트 쿠션(18)과 협동해 착석자의 고정성 및 자세 유지성을 높이며, 그 착석자의 자세 변화를 허용하게 되어 있다.

고정성은, 종단면에서 고려할 때, 시트 백(22)에 의한 흉부·견부의 2점 지지, 시트 백(22) 및 시트 쿠션(18)에 의한 골반부의 2점 지지, 및 지지압의 높은 요부의 지지 깊이에 의해 정해진다. 본 차량용 시트(10)에서는, 상기대로 시트 백(22)의 배부용 쿠션재(24)(백레스트(25))가 착석자의 상체를 견부로부터 골반부에 걸쳐 몸의 측면 지지 함과 동시에 사이드 서포트(80)가 착석자의 측방에의 이동을 규제해, 한편 요추부의 지지 깊이가 깊기 때문에, 고정성, 자세 유지성이 높은 구성으로 되어 있다. 특히, 탄성 영특성에 의한 좌골 결절하의 엥커 효과와 인장 코일 스프링(78)에 의한 백레스트(25)의 요추부(요추 3번부)의 비싼 지지압과에 의해, 착석자의 자세를 안정시킬 수가 있다.

게다가 도 25에는, 인체의 좌석부의 근육의 저크에 대한 시트 백(22)의 하부(도 23 B의 150 mm의 위치)에 있어서의 저크의 비가 나타나고 있다. 이 그림으로부터, 시트 백(22)의 저크 특성은, 시트 쿠션(18)과 같게, 저크가 인체의 좌석부의 근육의 저크에 대해 거의 반이하이며, 그 근육에 대해 충분히 부드러운 특성인 것을 알 수 있다. 그리고, 동 그림에 일점 긴 점선에서 가리키는 시트 쿠션(18)의 저크 특성(도 17에 나타낸 특성)과 시트 백(22)의 저크 특성이 거의 동레벨이기 때문에, 시트 백(22)로 시트 쿠션(18)으로에 의해, 좌석부를 기울이는 일 없이 지지하는 것(좌석부 보관 유지의 동기화)가 가능하다. 이 때문에, 후술 하는 자세 변화가 저해될 것도 없는 구성으로 되어 있다. 게다가 시트 쿠션(18)의 설명으로 말한 것 처럼, 시트 백(22)의 저크 특성을 근육의 저크 특성과 동등의 특성과 들이마시는 일도 가능하다.

또, 시트 쿠션(18)에서는, 골반부(좌골 결절하)를 지지하는 영역의 외측에 인장 코일 스프링(54)의 장력에 의한 면강성의 높은 영역을 마련하고 있기 때문에, 부드러운 특성이지만 지지압이 높은 좌골 결절하 주위의 영역이 가속도나 관성력에 의해 크게 휘는 것을 방지하게 되어 있다. 한편, 시트 백(22)에서는, 상기대로 인장 코일 스프링(78)이 요추부의 지지압을 높이면서 후방에의 이동을 규제하기 때문에, 배부용 쿠션재(24)에 있어서 요추부에 대응하는 부분이 가속도나 관성력에 의해 크게 휘는 것을 방지하게 되어 있다.

게다가 차량용 시트(10)에서는, 상기대로 시트 쿠션(18) 및 시트 백(22)과 같이 지지압이 높은 부위의 변형을 규제하는 한편, 이러한 부위에는 새로운 휨대(변형의 여유분)가 설정되어 있어 휨에 대한 복원력이 작용하게 되어 있다. 즉, 시트 쿠션(18)에서는, 상기 외력이 작용해도 쿠션재(20)가 바닥 붙어있지 않아 시트 백(22)에서는 팔(예를 들면, 운전자의 경우는 핸들을 잡은 팔)의 신장을 허용 하는 분이 휨대가 된다.

이것들에 의해, 차량용 시트(10)에서는, 차량과의 일체감이 생겨 상기 가속도나 관성력등의 외력에 의해 자세가 무너지는 것이 방지되어 자세를 되돌리기 위해서 근육(주로 등골)을 사용하는 것에 따르는 착석자의 피로 축적을 방지할 수 있다. 또, 시트 백(22)에 대해서는, 상기 평형 상태에 있어서의 탄성 영특성과 휨대를 설정하는 것으로써, 배부용 쿠션재(24)(백레스트(25))의 충격에 의한 진동을 저감하고, 착석자의 머리 부분에 전해지는 진동을 경감하고, 11 Hz의α파를 일으키기 쉽게 하도록 되어 있다.

게다가 시트 쿠션(18)에서는, 상기 대로 탄성 언(S)이 형성되는 것에 의해, 관성력이나 저크, 피로에 의한 자세 변화나 페달 조작에 수반하는 골반의 회전 등에 기인하는 착석자의 미끄러짐(엉덩이 미끄러짐)이 방지되며, 자세의 붕괴가 방지될 수 있다. 그리고, 차량용 시트(10)에서는, 이 언(S)에 의한 미끄러짐 방지 구조 및 상기 몸의 측면 지지에 의한 고정성 부여 구조에 의해, 자세 변화가 허용 되는 구성으로 되어 있다.

여기서 허용하는 자세 변화는, 좌골 결절점으로부터 대퇴 앞부분에의 중심 이동, 또는 그 역의 중심 이동에 의해 행해져 동체의 경사각을 조정하는 것이다. 이것에 의해, 탄성 언(S)에 의하기 전미끄러짐 방지 상태 및 몸의 측면 지지 상태를 유지하면서, 골반위치를 거의 정위치에 유지하면서 중심을 전후방향으로 이동하는 것으로 약원호 궤도의 자세 변화가 행해지는 구성이다. 이 자세 변화의 궤도는, 피로의 축적에 의해 착석자의 상체가 엉덩이로 미끄러져 후경기색에 자세를 변화시키는 궤도에 대응한다. 또, 자세 변화의 과정에서는, 착석자와 시트 백(22) 및 시트 쿠션(18)과의 접촉 면적이 큰 것보다, 상기 체압분산형의 체압분포와 마찰에 의해 자세의 붕괴가 방지되어 자세 변화 후에 대해서는, 중심 위치와 언(S)와 상체의 지지점인 몸의 측면 지지(사이드 서포트(80))에 의해, 그 변화 후의 자세가 근육을 사용하는 일 없이 유지되는 구성으로 되어 있다.

또, 상기와 같이 자세 유지와 자세 변화의 허용을 양립하는 차량용 시 트(10)은, 충돌 안전성에도 뛰어난 구성으로 되어 있다. 구체적으로는, 상기대로, 시트 쿠션(18)에 있어서의 상하(중력) 방향의 감쇠가 크기 때문에, 충돌시의 착석자의 리바운드가 적은 구성으로 되어 있다. 또, 만일 리바운드 해도, 좌우의 사이드 프레임(28)에 의해 및 시트 백(22)의 좌우의 사이드 서포트(80)에 의해 좌우 방향의 이동이 규제되기 때문에, 착석자가 차량용 시트(10)으로부터 날아가는 것이 경감되게 되어 있다. 게다가 상기대로 배부용 프레임(16)이 탄성 구조체로 되어 있기 때문에, 충돌 시의 배부용 프레임(16)이 변형(배부용 사이드 프레임(64), 서포트 파이프(70)이 각각 시트 안쪽 측에 휜다)하는 것으로, 착석자가 시트 백(22)에 꽉 눌리는 것에 따르는 배부용 쿠션재의 장력 증대가 억제되어 그 착석자에게 큰 감쇠가 작용하는 것 같게 되어 있다.

이상 설명한 시트 백(22)의 윗쪽에는, 머리 받침(82)이 설치되고 있다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 머리 받침(82)은, 하방으로 개방된 대략 ㄷ-자형의 머리 받침 프레임(82A)를 갖추고 있어 머리 받침 프레임(82A)의 하단은 배부용 프레임(16)의 상부 프레임(66)(교가부(66B))에 고착되고 있다. 머리 받침(82)은, 머리 받침 프레임(82A)의 상단부에 있어서의 좌우 방향으로 직사각형의 부분을 가리도록 장착된 쿠션 부재(82B)를, 표피재(82C)가 외측으로부터 피복해 구성되어 있다. 쿠션 부재(82B)는, 예를 들면, 폴리우레탄 폼등으로 구성되어 있다. 표피재(82C)는, 일단부가 배부용 쿠션재(24)의 상단에 있어서의 전면 측에 봉제 등에 의해 접속되어 중간부가 쿠션 부재(82B)에 감을 수 있어 되접어 꺾여 타단부가 배부용 프레임(16)의 하단 배면 측에 계지되고 있다. 즉, 표피재(82C)는, 시트 백(22)의 배면 측 표피재를 겸해 구성되어 있다.

(3 차원 입체 편물의 구체적인 예)

다음에, 쿠션재(20)을 구성하는 하층 시트(50), 상층 시트(52), (및 배부용 쿠션재(24))로서 이용되는 3 차원 입체 편물(110)의 일례를 설명한다.

도 9에 나타내도록, 3 차원 입체 편물(110)은, 서로 이간해 배설된 한 벌의 그랜드편지(112, 114)와 이 한 벌의 그랜드편지(112, 114)의 사이를 왕복해 양자를 결합하는 다수의 연결실(116)에 의해 형성되는 파일부(118)에 의해 구성되어 있다.

한편의 그랜드편지(112)는, 예를 들면, 도 10에 나타내도록, 단섬유를 연실(120)으로부터, 웨르 방향 및 코스 방향의 어느 쪽의 방향에도 연속한 플랫인 편지 조직에 의해 메쉬를 형성한 것을 이용한다. 또, 한편의 그랜드편지(114)는, 예를 들면 도 11에 나타내도록, 단섬유를 연실(122)로부터 벌집장의 메쉬를 형성하고 있다. 또, 한편의 그랜드편지(114)는, 한편의 그랜드편지(112)보다 큰 그물코로 하고 있다. 덧붙여 그랜드편지(112, 114)로서는, 가는 조직이나 벌집장에 한정하지 않고, 이외의 메쉬 형상의 편지 조직을 이용한 것이어도 좋다.

도 9에 나타내도록, 연결실(116)은, 한편의 그랜드편지(112)로 한편의 그랜드편지(114)가 소정의 간격을 보관 유지하도록 그랜드편지(112, 114)의 사이에 짜여져 파일부(118)을 형성하고 있다. 이것에 의해, 메쉬 니트가 되고 있는 3 차원 입체 편물(110)에 소정의 강성을 부여하도록 하고 있다.

3 차원 입체 편물(110)은, 그랜드편지(112, 114)를 형성하는 그랜드 실(120, 122)의 굵기등에 의해, 필요한 허리의 힘을 구비시킬 수가 있지만, 그랜드실(120, 122)은, 편성 작업이 곤란해지지 않는 범위의 것이 선택되는 것이 바람직하다. 또, 그랜드실(120, 122)로서는, 모노 필라멘트 실을 이용할 수가 있지만, 감촉이나 표면 감촉의 부드러움 등을 고려해, 멀티 필라멘트 실이나 스팬실을 이용해도 좋다.

연결실(116)로서는, 모노 필라멘트 실을 이용하는 것이 바람직하고, 굵기는, 167 데시~1110 데시의 범위의 것이 바람직하다. 멀티 필라멘트 실에서는, 복원력이 양호한 쿠션성을 얻을 수 없고, 또, 굵기가 167 데시를 밑돌면, 3 차원 입체 편물(110)의 허리의 힘이 저하해, 1110 데시를 웃돌면, 너무 딱딱해 져 버려 , 적당의 쿠션성 을 얻을 수 없게 된다.

즉, 연결실(116)으로서 167 데시~1110 데시의 모노 필라멘트 실을 이용하는 것으로, 시트에 착석한 승무원의 하중을, 그랜드편지(112, 114)를 형성하는 그물코의 변형과 함께, 파일부(118)을 형성하는 연결실(116)이 넘어지고나 봉이나 추가 힘에 의해 구부러짐에 의한 변형, 또 변형한 연결실(116)에 탄성 특성을 부여하는 인접한 연결실의 복원력에 의해 지지할 수가 있어 부드러운 탄성 특성을 가져 응력 집중의 일어나기 없는 유구조로 할 수가 있다.

덧붙여 3 차원 입체 편물(110)에 요철을 형성해도 좋다. 즉, 그랜드편지(112, 114)로서는, 표면에 요철이 생기도록 짠 것이어도 좋고, 요철을 형성했을 때에는, 그랜드편지(112, 114)에 단면 대략 아치장의 탄성 요소를 형성할 수 있기 때문에, 게다가 부드러운 탄성 특성을 부여할 수가 있어 근육의 탄성 컴플리언 스(compliance)와 대략 동등하거나 그것보다 큰 탄성 컴플리언스(compliance)를 가지는 구조를 용이하게 형성할 수가 있다. 덧붙여 탄성 컴플리언스(compliance)는, (휨 양)/(접촉하는 면의 평균 압력치)로 계산된다.

그랜드실(120, 122)및 연결실(116)의 소재로서는, 특히 한정하는 것이 아니고, 예를 들면, 폴리프로필렌, 폴리에스텔, 폴리아미드, 폴리 아크릴로니트릴, 레이온등의 합성 섬유나 재생섬유, 울, 비단, 면등의 천연 섬유를 들 수 있다. 이러한 소재는, 단독으로 이용해도 좋고, 임의의 편성으로 병용 할 수도 있다. 바람직하게는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 등에 대표되는 열가소성 폴리에스텔계 섬유, 나일론 6, 나일론 66 등에 대표되는 폴리올레핀(polyolefin)계 섬유, 혹은 이러한 섬유를 2 종류 이상 조합한 것이다.

또, 그랜드실(120, 122)및 연결실(116)의 실형상도 상기 한 설명으로 한정하는 것이 아니고, 환단면실이나 이형 단면 이토를 이용해도 좋다.

파일부(118)을 형성하는 연결실(116)의 배설의 방법인 파일부(118)의 파일 조직은, 각 그랜드편지(112, 114)를 연결하는 연결실(116)을 측면으로부터 본 상태로 나타내면, 도 12 A~도 12 E에 나타내는 종류로 분류할 수가 있다.

도 12 A, 도 12 B는, 그랜드편지(112, 114)의 사이에, 연결실(116)을 거의 수직에 짠 스트레이트 타입이며, 이 중 도 12 A는, 8-자 모양으로 하여 스트레이트하게 짠 것이고, 도 12 B는, 단순한 스트레이트하게 짠 것이다.

또, 도 12 C, 도 12 D, 도 12 E는, 그랜드편지(112, 114)의 사이에 있어, 연결실(116)이 중도에 교차하도록 짠 크로스 타입을 나타내고 있다. 이 중, 도 12 C는, 연결실(116)을 8-자 모양에 크로스 시킨 것이며, 도 12 D는 연결실(116)을 단순하게 크로스 시킨 것이다. 또, 도 12 E는 연결실(116)을 2개씩 정리해 크로스 시킨 것이다.

덧붙여 도 12 C~도 12 E에 나타내도록, 연결실(116)끼리를 교차시켜 비스듬하게 배치했을 때에는, 연결실(116)을 그랜드편지(112, 114)의 사이에 거의 수직에 배치한 형태(도 12 A, 도 12 B참조)와 비교해, 각 연결실(116)의 봉이나 추가 힘에 의해 구부러짐 강도에 의해 충분한 복원력을 보관 유지하면서, 압축율이 큰 부드러운 탄성 특성을 부여할 수가 있다고 하는 이점이 있다.

이러한 그물코 구조의 3 차원 입체 편물(110)을 이용한 하층 시트(50), 상층 시트(52)는, 용수철성이 작아져 감쇠비가 높고, 승무원의 체형에 추종 한 변형이 생기고 쉽고, 보다 피트하기 쉬워진다.

덧붙여 3 차원 입체 편물(110)의 상기 구성은 일례이며, 하층 시트(50), 상층 시트(52)에는, 예를 들면, 표면에 돌출부위나 철부, 융기 등을 형성하는 코구조 등 , 여러 가지의 코구조를 가지는 3 차원 입체 편물을 이용할 수가 있다. 또, 용도나 기능에 응해 다른 코구조의 3 차원 입체 편물을 이용해도 좋다.

다음에, 본 실시의 형태의 작용을 설명한다.

상기 구성의 차량용 시트(10)에서는, 사람이 착석하면, 시트 쿠션(18)에서는 주로 하층 시트(50)(토션 바(46) 및 인장 코일 스프링(54))이 착석자의 체중을 지지해, 상층 시트(52)가 착석자의 체중의 일부를 분담 지지한다. 구체적으로는, 착석에 수반해 상층 시트(52)가 주로 좌우 방향으로 성장하면서 하부에 휘어, 하층 시트(50)을 하부에 압압 한다. 하층 시트(50)은, 토션 바(46)을 비틀며 가동 프레임(34)의 연결 파이프(44)를 전방으로 이동시키면서 하강해, 장력의 증가를 억제하면서 하부로 휜다. 이 때, 좌우의 인장 코일 스프링(54)가 성장해 착석자의 골반 외측에는 장력선이 형성된다. 또, 하층 시트(50)은, 하부에 휘는 것으로 벨트 부재(56)을 하부에서 압압해, 좌우의 인장 코일 스프링(58)을 끌어, 그 앞부분의 하부에서의 변형이 규제된다.

이것들에 의해, 하층 시트(50)은, 전체적으로 면강성이 낮지만 인장 코일 스프링(54)의 장력이 작용하는 좌우 방향 양단부 및 벨트 부재(56)과의 접촉 부위에서 다른 부분보다 면강성이 높아진다, 상기 장력장이 형성되어 착석자의 체중을 지지한다. 또, 착석자의 체중의 일부는, 하층 시트(50)로부터 독립해 좌부용 프레임(14)에 장설되고 있는 상층 시트(52)에 지지를 받는다.

한편, 시트 백(22)에서는, 착석에 수반해 각 인장 코일 스프링(74, 76, 78)이 후방에 인사를 하듯 꺽여짐과 동시에 착석자의 상체로부터 받는 하중에 응해 늘어나고, 배부용 쿠션재(24)가 장력을 증대시키는 일 없이 후방에 변위한다. 즉, 주로 각 인장 코일 스프링(74, 76, 78)이 착석자의 상체를 연속적으로 지지해, 장력에 의한 반력을 작게 한다.

이상에 의해, 시트 쿠션(18)에서는, 착석에 수반해 착석자가 좌석부로부터 대퇴부에 걸쳐 체압을 분산하면서 몸의 측면 지지를 받아 또 좌골 결절 전방으로 언(S)이 형성된다. 또, 시트 백(22)에서는, 착석에 수반해, 착석자의 상체가 배부용 쿠션재(24)에 의해 체압을 분산하면서 몸의 측면 지지를 받음과 동시에, 요추부 를 인장 코일 스프링(78)의 장력에 의한 높은 지지압으로 지지를 받는다. 또, 좌우의 사이드 서포트(80)이 착석자의 좌석부로부터 견부에 걸쳐 측방이동을 규제한다.

그런데, 시트에의 장시간 착석에 의해 착석자에게는 말초성의 피로(이하, 단지 피로라고 한다)가 축적된다. 피로의 진행 정도를 피로도로 하면, 도 26에 도시되는 바와 같이, 피로도는 정적인 경우 시간의 경과에 수반해 거의 직선적으로 증대하는 것이라고 생각된다. 한편, 도 26에 F1, F2로 가리키는 외적 자극에 의한 피로 신호가 입력되면, 피로도는 급격하게 증대하는 것이라고 생각된다. 그리고, 피로의 원인이 되는 아픔이나 외적 자극은, 피부혈류를 감소시키는 것으로부터, 지첨용적(指尖容積) 맥파의 파형으로부터 피로도를 산출하는 것이 가능하다. 여기서, 사람이 피로를 느끼는 시간 단위가 분 단위인데 대해, 지첨용적 맥파의 주기가 초단위인 것으로부터, 지첨용적 맥파와 피로의 시간 단위를 일치시키기 위해서, 지첨용적 맥파의 포괄적 변화(저주파 성분의 변화)로부터 피로도를 산출한다. 구체적으로는, 지첨용적 맥파의 진폭의 제곱치의 기울기를 절대치 처리했을 때 계열 신호의 소정 시간(본 실시의 형태에서는 18초간)의 적분치로부터 피로도를 산출해, 각 시간 마다의 피로도의 정점을 묶어 피로 곡선을 얻는 것으로 했다. 이 피로 곡선은, 관능 평가에 의한 줄기 피로 곡선과 거의 일치하는 것이 확인되고 있어 한편 시트의 성능차이나 착석자의 개인차에 의한 영향이 30분간의 실험으로 차이로서 나타나는 것이 확인되고 있다.

도 27에 실선에서 가리키는 피로 곡선은, 정치 한 차량용 시트(10)에 30분간 착석했을 경우의 피로도의 시간 변화를 나타내고 있다. 파선에서 가리키는 피로 곡선은, 종래의 차량용 시트(우레탄 시트)에 30분간 착석했을 경우의 동일한 피험자에 의한 피로도의 시간 변화를, 비교를 위해서 표시한 것이다. 이 그림으로부터 알도록, 정적인 피로에 대해서는, 30분간 정도의 착석에서는 본 차량용 시트(10)으로 종래의 시트와의 사이에 큰 차이는 생기지 않는다.

한편, 도 28에 실선에서 가리키는 피로 곡선은, 가진 대상에 고정되고 랜덤 여진된 차량용 시트(10)에 30분간 착석했을 경우의 동적 피로도의 시간 변화를 나타내고 있다. 파선, 일점 긴 점선에서 가리키는 피로 곡선은, 각각 종래의 차량용 시트(우레탄 시트)에 30분간 착석했을 경우의 동일한 피험자에 의한 동적 피로도의 시간 변화를, 비교를 위해서 가리키는 것이다. 덧붙여 파선은, 상기 도 27으로 파선으로 정적 피로 곡선을 나타낸 시트와 같은 시트의 동적 피로 곡선이다. 또, 상기 랜덤 여진의 파형은, 각 시트 모두 같다. 이 그림으로부터 알도록, 차량용 시트(10)에서는, 종래의 차량용 시트와 비교해, 30분 경과 시점의 피로도가 현저하게 낮다. 또, 종래의 2개의 차량용 시트에서는, 각각 7분 , 11분 , 18분 , 21분 , 28분 무렵에 입력된 피로 신호(충격성 진동의 입력)에 민감하게 반응해 피로도를 급격한 급격하게 증대시키고 있는데 대해, 본차량용 시트(10)에서는, 상기 각 시간에 있어 피로도의 증대가 인정받지 않는 것을 알 수 있다.

그리고, 도 27으로 도 28을 거듭한 도 29에 도시되는 바와 같이, 차량용 시트(10)에서는, 동적 착석 상태에서의 피로 곡선이 정적 착석 상태에서의 피로 곡선에 거의 일치한다. 즉, 랜덤 여진에 의한 외적 자극은, 차량용 시트(10)에 흡수되어 착석자에게 피부혈류를 변화시키는(지첨용적 맥파를 변화시킨다) 피로 요인으 로서는 전달되어 있지 않은 것을 알 수 있다.

이하, 이러한 효과를 상주하는 차량용 시트(10)의 작용을 설명한다.

차량용 시트(10)에 대해, 시트 쿠션(18)에서는, 인장 코일 스프링(54)의 장력에 의한 좌석부 및 대퇴부의 몸의 측면 지지와 벨트 부재(56)및 인장 코일 스프링(58)에서 형성되는 탄성 언(S)와에 의해, 착석자의 좌우, 전후의 이동이 규제된다. 한편, 시트 백(22)에서는, 배부용 쿠션재(24)에 의한 몸의 측면 지지(및 사이드 서포트(80)에 의한 지지)와 요추부에 대응해 설치된 인장 코일 스프링(78)에 의한 요추부의 비싼 지지압과에 의해, 착석자가 흉추부로부터 골반에 걸쳐 거의 직선 형상을 유지하면서 좌우의 이동이 규제된다. 이것에 의해, 착석자는, 근력(주로 배근력)을 그다지 사용하지 않고 착석 자세를 유지할 수가 있다. 즉, 차량용 시트(10)의 자세 유지 성능에 의해 장시간 착석에 수반하는 줄기 피로가 저감 된다. 덧붙여 도 13 B에 나타내는 체압분포를 주는 체압분산형의 시트에서는, 이 자세 유지성이 낮기 때문에, 자세 유지를 위해서 착석자에게 근력을 사용시키고 있어 피로 경감 효과가 작았다.

또, 시트 쿠션(18)에서는, 상기대로 탄성 영특성이 실현되어 한편 착석자의 선골의 화살표 X, Y방향의 움직임에 추종 하기 위해, 착석자의 호흡에 수반하는 선골의 움직임을 규제하는 것이 현저하게 억제되고 있다. 여기서, 만일 선골의 움직임이 시트에 의해 규제되면, 요추 제 5번, 요추 제 3번의 움직임이 나빠져, 추간 연골의 호흡이 억제 당한다. 그러면, 체내에서는 노폐물의 반출이나 영양의 공급이 억제 당하자 마자 피로가 생긴다. 게다가 요추 제 3번부, 요추 제 5번부의 추간 연 골의 탄력이 없어져 근육이 긴장해 아픔이 생긴다. 본 시트 쿠션(18)에서는, 탄성 언(S)과 탄성 영특성에 의한 엥커 효과에 의해 착석자의 앞미끄러짐(자세 변화)을 규제하면서, 상기대로 호흡에 수반하는 선골의 움직임을 규제하지 않으며(호흡에 수반하는 인체의 움직임을 허용), 장시간 착석에 수반하는 피로가 경감된다.

또, 차량용 시트(10)에서는, 착석자를 포함한 진동계의 공진 주파수가 대략 3.5 Hz이기 때문에, 환언하면, 공진 주파수가 낮기 때문에, 출력 진폭이 입력 진폭에 대해 크게 증폭되는(예를 들면, 하프 파워점의) 주파수대역이 좁다. 이 때문에, 이 주파수대역에 실제의 진동수가 일치하는 확률이 낮고, 또 변화하는 진동수가 이 주파수대역을 신속하게 통과해, 착석자에 대해 진동의 가속도에 근거하는 스트레스에 영향을 주는 것이 억제된다.

게다가 차량용 시트(10)에서는, 착석자의 척주의 공진 주파수대역(5 Hz전후)의 진동 전달율이 대략 1이 되기 때문에, 실제의 진동수가 5 Hz전후일 때, 착석자의 척주 즉 시선이 시트 쿠션(18)의 움직임에 일치한다. 그리고, 척주의 탄성 지지에 의해, 추간 연골에게 압력 변화가 생겨 착석자 체내의 노폐물이 반출되고 영양분이 공급된다. 거기서, 추간 연골이 충분한 탄성을 가지는 것으로, 추간 연골이 거치거나 어려운 상태가 된다. 그 때문에, 추간 연골의 단 여울에 의해 착석자에게 주는 스트레스가 경감된다. 보다 구체적으로는, 상기대로 진동 전달율이 대략 1이 됨과 동시에, 상기 좌골 결절하(직경 30 mm의 범위)에서 특히 현저한 탄성 영특성에 의해, 착석자의 체중이 집중하는 좌골 결절하에서는, 질량이 크고 스프링 상수가 작은 진동계 즉 감쇠비가 지극히 큰 진동계가 구성되기 때문에, 좌골 결절하로 부터 척주, 머리 부분으로 전달되는 진동 입력시에, 차량용 시트(10)(시트 쿠션(18))으로 착석자와의 위상차이가 작게 억제 당한다. 게다가, 차량용 시트(10)은 높은 진동 흡수성을 가진다. 그리고, 척주 자체도 유연성을 갖고 있다. 따라서, 진동 입력에 의한 압력 변동이 작아지기 때문에, 착석자의 자세 변화가 생기지 않고, 차량용 시트(10)으로 착석자가 일체적으로 움직이게 되어, 상기대로 착석자의 척주 즉 시선이 시트 쿠션(18)의 움직임에 일치해, 착석자에게 주는 스트레스가 경감된다.

또한, 차량용 시트(10)에서는, 10 Hz의 진동을, 진폭을 입력 진폭의 반이하에 감쇠해 전달하기 때문에, 착석자에게 불쾌감을 주는 일 없이 그 착석자의 뇌에 10 Hz에서 12 Hz의α파를 발생시킬 수가 있다. 즉, 차량용 시트(10)에서는, 외부 진동 입력을 이용해α파를 수동적으로 꺼낼 수가 있다. 이것에 의해, 착석자에게 침착해 감을 주어 질 높은 각성 상태를 만들어, 피로의 원인이 되는 스트레스가 경감된다. 특히, 상기 탄성 영특성에 의해, 좌골 결절하로부터 입력되고 머리 부분에 전달되는 진동이 크게 감쇠되는 일도, 그 진동의 입력에 의해 착석자에게 쾌적감만을 효과적으로 감득시키는 것에 기여한다.

또, 차량용 시트(10)에서는, 탄성 영특성에 의해, 진동 입력시의 체압변화를 효과적으로 억제할 수가 있다. 도 30 A는, 착석 상태로 공진 주파수대역의 진동을 입력했을 경우의, 시트 쿠션(18)의 체압분포를 나타내며, 도 30 B는, 종래의 우레탄 시트에 대해 착석 상태로 공진 주파수대역의 진동을 입력했을 경우의 시트 쿠션의 체압분포를 나타내고 있다. 이러한 그림으로부터, 좌골 결절하의 영역에서 탄 성 영특성을 실현하고 있는 시트 쿠션(18)에서는, 좌골 결절하의 체압이 현저하게 낮다. 즉, 정적 착석 상태에 대해 체압변화가 작다. 도 31은, 도 30의 실험에 이용한 각 시트의 가진 주파수마다(주파수의 상승이 변화하여 조화된 경우)의 최대체압을 나타내는 선도이다. 이 그림으로부터, 시트 쿠션(18)에서는, 공진 주파수 전후의 넓은 범위에서, 체압저감 효과를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 게다가 도 32는, 랜덤 파형을 입력했을 경우의 체압변동을 나타내고 있다. 도 32 A에 나타내는 실선은, 도 32 B에 나타내는 파형을 입력했을 경우의, 도 32 C에 나타내는 좌골 결절하(Z)에 있어서의 체압변동비(정적 상태에 대한 체압변화율)를 나타내고 있다. 도 32 A의 일점 쇄선은, 비교를 위해서 가리키는 동조건에서의 종래의 시트의 체압변동비이다. 이 그림으로부터, 탄성 영특성을 가지는 시트 쿠션(18)에서는, 랜덤 파형에 대해서 현저한 체압변동 억제 효과를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 시트 쿠션(18)에서는, 진동 입력시에, 단지 진동(변위) 전달율이 저감 될 뿐만 아니라, 체압변동, 특히 좌골 결절하 회전의 체압변동이 억제 당하기 때문에, 착석자에게 스트레스를 주는 것이 방지되어 피로의 경감이 꾀해진다. 또, 체압상승에 의한 혈관에의 압박이 억제되어 이것에 의해도 피로의 경감이 꾀해진다.

도 18 B는, 차량용 시트(10), 및 종래의 차량용 시트의 진동 전달율을 각각 가리키는 선도이다. 이 그림에 도시되는 바와 같이, 공진 주파수가 대략 3.5 Hz인 차량용 시트(10)에 대해, 종래의 각 시트는 착석자를 포함한 진동계의 공진 주파수가 4 Hz이상이다. 이 때문에, 종래의 각 시트에서는, 5 Hz전후의 주파수대역으로 진동 전달율이 1보다 큰지, 또는 10 Hz에서는 진동 전달율이 0.5보다 크다. 즉, 종래의 시트에서는, 공진 주파수가 높기 때문에, 5 Hz전후의 척주의 공진 주파수대역에 있어서의 진동 전달율이 1으로, 한편 10 Hz로 진동 전달율을 0.5 이하로 하는 것을, 부하 질량 의존성을 억제하면서 양립하는 진동 특성을 주는 것은 존재하지 않았다. 덧붙여 이 그림에 나타내는 종래의 시트 1의 92 kg에서는, 공진 주파수가 4 Hz보다 작지만, 이것은 공진 주파수의 질량 의존성에 의하는 것이다.

그리고, 시트 쿠션(18)에서는, 착석 상태에서의 시트 쿠션 특성의 임피던스나 컴플리언스(compliance)가 착석자의 근육의 임피던스나 컴플리언스(compliance)에 매칭하고 있기 때문에, 착석자는, 상기와 같이 진동이 전달되어도, 지지압이나 구속력의 변동, 및 이것들에 근거하는 아픔이나 불쾌감등의 스트레스가 한층 경감된다. 특히, 시트 쿠션(18)의 저크 특성이 착석자의 근육의 저크 특성에 대해 부드러운 특성이기 때문에, 진동 입력시의 하중이나 지지압의 변동이 흡수되어 착석자의 특정의 부위에 아픔을 일으키게 하는 것이 방지된다. 덧붙여 도 13 A에 나타내는 체압분포를 주는 자세 유지형의 시트에서는, 자세 유지를 위해서 강성이 높고, 장시간 착석에 의해 근육을 망쳐 버려, 장시간 착석에 수반하는 피로를 경감할 수가 없었다.

한층 더 또, 차량용 시트(10)에서는, 상기 컴플리언스(compliance) 매칭을 꾀하는 구성에 의해, 즉, 착석에 수반해 토션 바(46)가 뒤틀리면서 하층 시트(50)의 장력을 줄이는 구성에 의해, 착석자의 하부에의 이동에 대한 감쇠가 크기 때문에, 충격성 진동등의 대입력을 확실히 흡수할 수가 있다. 또, 이러한 대입력이 작용하면, 상층 시트(52)의 스프링력이 토션 바(46)의 스프링력에 부가되어 복원력이 작용하기 때문에, 충격 흡수 후에는, 착석자가 근력을 사용하는 일 없이 신속하게 초기의 착석 자세에 복귀한다. 게다가, 복원 측의 감쇠비ζu가 아래로 향한 감쇠비ζd보다 크기 때문에, 그 복원시에 착석자가 시트 쿠션(18)으로부터 튀어 버리는 것이 방지된다. 또, 상하의 감쇠비ζu와ζd와에 차이가 있기 때문에, 상기 리바운드를 억제하기 위해서 감쇠비ζd까지 크게 하는 구성과 비교해, 상하 방향의 전체의 감쇠비를 크게 해 상기 하프 파워점의 주파수대역을 펼쳐 버리는 것이 방지되고 있다.

덧붙여 상기한 도 20 A에는, 차량용 시트(10)외에, 종래의 각종 시트(쿠션재의 후단이 탄성 부재를 개입시켜 좌부용 프레임에 접속될리가 없는 시트)의 상하 방향의 각 감쇠비가 나타나고 있다. 이 그림에 도시되는 바와 같이,ζu가ζd보다 큰 시트는 종래부터 존재하지만, 이것들은ζu와ζd와의 차이가 작은지, 또는ζd가 0.2 이하로 작은 것임을 알 수 있다(즉, 스프링 상수가 커져 공진 주파수가 높은 일). 따라서, 후자의 시트는, 도 22 B에 나타내는 바와 같이, 리서쥬 곡선을 나타내는, 감쇠 용량의 작은 시트가 된다. 한편, 차량용 시트(10)는, 작은 스프링 상수에도 관계없이 높은 감쇠능을 나타낸다. 또, 도 20 B는, 차량용 시트(10) 및 상기 각종 시트에 있어서, 공진 주파수와 하향 감쇠비ζd(대수 축으로 하고 있다)와의 관계를 나타내는 선도이다. 이 그림으로부터, 공진 주파수 즉 시트 쿠션(18)에 있어서의 착석자를 포함한 진동계의 스프링 상수를 내리면 감쇠비ζd도 내려 버리는 각종 시트군과 공진 주파수에 의존하지 않고 소정의 감쇠비ζd를 얻는 시트군이 있는 것을 알 수 있다. 차량용 시트(10)는 후자이지만, 종래의 각종 시트와 비교해 공진 주파수가 낮게 설정되는 것을 이 그림으로부터도 알 수 있다.

즉, 종래의 쿠션재와 좌부용 프레임과의 사이에 탄성 부재를 갖추지 않는 시트에서는, 공진 주파수를 내리면 복원력이 부족해 버리기 때문에 감쇠비를 작게 하는지, 감쇠비를 확보하기 위해서 공진 주파수를 높게 설정해야 하는 필요가 있었지만, 본 차량용 시트(10)에서는, 하층 시트(50)의 후단과 좌부용 프레임(14)의 후단과의 사이에, 착석에 수반해 하층 시트(50)의 후단(연결 파이프)을 전방으로 이동시키면서 하강시켜 그 하층 시트(50)의 장력 증대를 방지하는 탄성 부재를 마련하는 것으로, 상기 바람직한 진동 특성을 실현하고 있다. 특히, 좌부용 프레임(14)에 회동 자재로 지지를 받은 가동 프레임(34)(암 부재(42))를 마련하는 것으로, 탄성 부재로서 토션 바(46)을 이용할 수가 있어 연결 파이프(44)를 개입시켜 하층 시트(50)에 2 차원(면상) 장력을 작용시키는 것이 실현되고 있다. 이상에 의해, 상기 각 기능(효과)을 완수하면서, 엷은 틀인 차량용 시트(10)가 실현된다.

또 특히, 이 탄성 부재를 3 차원 입체 편물이며 착석자의 체압분산에 기여하는 하층 시트(50)및 상층 시트(52)로 조합하는 것으로, 착석자의 근육이라는 컴플리언스(compliance) 매칭, 몸의 측면 지지, 탄성 언(S)의 형성, 근육 특성의 실현이 완수해져 착석자의 혈류저해나 상해 등도 확실히 방지하고 있다. 또, 좌부용 프레임(14)에 장설된 상층 시트(52)가 착석전에 하층 시트(50)을 압압해 그 하층 시트(50)의 장력을 줄이기 때문에, 특히 아래로 향한 감쇠력을 증대하는 것에 기여한다. 게다가, 차량용 시트(10)에서는, 시트 쿠션(18)의 장력장 및 시트 백(22)의 인장 코일 스프링(78)에 의한 장력이 착석자의 체격차이를 흡수해, 한편 공진 주파 수의 질량 의존성이 지극히 작기 때문에, 체중이 다른 사람이 착석해도, 상기한 것처럼 피로의 원인이 되는 스트레스를 저감 할 수가 있다.

게다가 시트 백(22)에서는, 금속 용수철인 인장 코일 스프링(74, 76)에 의해 배부용 쿠션재(24)에 의한 몸의 측면 지지를 실현하고 있기 때문에, 환언하면, 사이드 서포트(80)에 의한 지지압의 높은 강구조의 몸의 측면 지지가 아니고, 배부용 쿠션재(24)의 장력 증가를 수반하지 않는 3 차원 형상에의 변형에 의한 유구조에 의한 몸의 측면 지지가 실현되기 때문에, 구속에 의한 스트레스를 저감 하면서 자세 유지성을 확보할 수가 있다. 특히, 배부용 쿠션재(24)에 있어서의 요추부에 대응하는 부위에 좌우 방향의 장력을 작용시키는 인장 코일 스프링(78)을 마련했기 때문에, 요추부의 지지압이 높아져, 자세 유지성이 향상한다. 또, 배부용 쿠션재(24)로 배부용 프레임(16)을 연결하는 탄성 부재가, 저하중에 대해서는 꺽여지는 인장 코일 스프링(74, 76, 78)이기 때문에, 착석자의 체격에 응한 지지압이 실현되고 있다. 게다가 배부용 프레임(16)의 탄성에 의해, 배부용 쿠션재(24)의 장력이 하중에 응해 변화하기 위해서 스프링 상수 및 감쇠비(특히 감쇠비)가 제어되어 이러한 효과가 촉진된다. 특히, 충돌시 등에 큰 가속도(충격 하중)가 입력되었을 경우에는, 서포트 파이프(70), 배부용 사이드 프레임(64)의 각 전단의 시트 안쪽으로의 변형에 의해 배부용 쿠션재(24)의 장력이 저감 되어 감쇠비가 증대해, 대입력을 효과적으로 흡수할 수가 있다. 보다 큰 충격 하중이 작용하면, 상단이 상부 프레임(66)에 고정됨과 동시에 하단이 지지 브래킷(72)를 개입시켜 배부용 사이드 프레임(64)에 약하게 지지를 받은 포토 파이프(70)는, 한층 더 배부용 쿠션(24)의 장력 을 줄일 방향으로 소성변형 해 그 충격력을 효과적으로 흡수한다.

또 여기서, 도 26에 2점 쇄선에서 도시되는 바와 같이, 착석자의 자세 변화, 즉, 착석자의 자연스러운 체동에 의한 움직임에 의해 피로가 리셋트 된다. 즉, 움직임에 의해 사용하는 근육을 변경하거나 자세를 유지하는 것에 따르는 심리적 스트레스가 해소되거나 10 Hz에서 12 Hz의α파에 의한 정신적인 고양에 의해 피로가 경감된다.

그리고, 차량용 시트(10)에서는, 상기 시트 쿠션(18), 시트 백(22)(사이드 서포트(80))에 의한 몸의 측면 지지, 및 언(S)에 의한 전후방향의 이동 규제 상태를 유지하면서, 착석자의 중심 이동에 의한 자세 변화를 허용하기 위해, 착석자가 핸들이나 페달의 조작 또는 차량 주행시에 발생하는 진동 에너지를 이용해 무의식 중에 행하는 자세 변화에 의해, 피로의 축적이 방지된다. 또, 이 자세 변화에 의해 착석자는 근력을 사용하지만, 그 자세 변화의 과정에서는 시트 쿠션(18)에 의한 체압분산(장력장)과 착석자와의 마찰에 의해 기본적인 자세는 유지되기 때문에, 중심 위치를 변경하는 이외의 큰 근력을 필요로 하지 않는다. 이것에 의해, 근력의 사용이 피로를 경감할 방향의 자극으로서 작용한다. 게다가 자세 변경 후에 대해서는, 중심과 탄성 언(S)라고 상기 몸의 측면 지지로 인해, 그 변경 후의 자세를, 변경전과 같게, 근력을 너무 사용하는 일 없이 유지할 수가 있다. 덧붙여 도 13 A에 나타내는 체압분포를 주는 자세 유지형의 시트에서는, 자세 변화를 허용하지 않기 때문에 장시간 착석 상태의 착석자에게 스트레스를 수반하는 구속감을 주어 피로 경감 효과가 작았다.

게다가 차량용 시트(10)에서는, 상기대로 비착석 상태로 백레스트(25)가 대략 평탄으로 여겨지기 때문에, 피로의 축적에 수반하는 자세 변화가 한층 용이하다. 구체적으로는, 도 33에 도시되는 바와 같이, 착석자의 척주의 라인은, 비착석 상태의 백레스트(25)의 라인에 대해, 교차하도록 위치한다. 그리고, 피로가 적은 상태에서는, 착석자의 뒤쪽에서 좌석부에 걸친 라인은, 2점 쇄선으로 표시될 수 있다. 한편, 피로가 축적해 착석자의 상체가 후경(엉덩이 미끄러짐)하면, 좌골 결절하의 위치가 전방으로 이동해, 착석자의 뒤쪽에서 좌석부에 걸친 라인은 파선에서 나타나는 바와 같이 된다. 피로의 적은 상태에서는, 피로시의 엉덩이 미끄러짐 상태와 비교해, 요추부의 지지압이 비교적 높고, 뒤쪽의 지지압이 비교적 낮다. 이 때문에, 엉덩이 미끄러져 하면서 후경하는 것에 따르는 좌석부(좌골 결절)의 전방에의 이동이 용이하고, 착석자는, 백레스트(25)를 압압하기 위한 근력도 너무 사용하는 일 없이, 피로도에 응한 상체의 엉덩이 미끄러짐 동작이 허용 된다.

또, 시트 백(22)에서는, 착석에 수반해 장력을 대부분 증대하는 일 없이, 배부용 쿠션재(24)(백레스트(25))의 형상을 착석자의 상체에 대응한 3 차원 형상에 변화시키기 때문에, 환언하면, 시트 백(22)에 대해 평형 상태에서의 탄성 영특성이 실현되고 있기 때문에, 예를 들면, 호흡등에 수반하는 착석자의 체동이 배부용 쿠션재(24)의 변형에 의해 허용된다. 따라서, 착석자에게로의 부하가 경감해 안정감이 향상하며, 또 장시간 착석했을 경우의 스트레스도 경감된다.

한층 더 여기서, 피로는, 상기대로 아픔이나 외적 자극등의 스트레스가 피부혈류를 감소시켜 생기는 것이기 때문에, 적극적으로 피부혈류를 촉진시켜 피로를 경감하는 것을 생각된다. 외력에 의해 발생하는 랜덤 진동의 포괄적 변화의 특성을 피부혈류의 리듬(생체 리듬) 진동의 특성에 일치시키는 것으로, 환언하면, 차량에 입력하는 진동을 비선형 진동인 생체 리듬 진동에 외력으로서 주어, 끌어 들임 현상을 일으키게 할 수가 있다. 끌어 들임 현상을 일으키면, 리듬 진동의 주기는 외력 진동의 주기에 일치해, 특히 비선형 진동인 있는 리듬 진동은 위상도 외력의 위상에 일치해 공진한다. 이것에 의해, 진동 입력을 이용해 적극적으로 생체 리듬 진동을 일으키게 해 피부혈류를 촉진시켜, 생체의 움직임에 의해 긴장 상태나 릴렉스 상태를 만들어, 피로를 경감할 수가 있다. 그리고, 본 차량용 시트(10)에서는, 시트 쿠션(18)의 근육의 특성에 근사한 하중-휨 특성 하중(1/f움직임 특성)과 5 Hz전후에서의 진동 전달율이 대략 1으로 10 Hz에서의 진동 전달율이 0.5인 진동 특성이라고 컴플리언스(compliance)가 플랫인 특성(탄성 영특성)과에 의해, 생체 리듬을 적극적으로 생기게 해 피로를 경감하는 구성을 실현하고 있다. 즉, 상기대로 진동 전달율을 대략 1로 함과 동시에 위상 차이를 작게 하는 차량용 시트(10)에서는, 착석자에 대해 상대 변위를 최소로 하는 것(착석자가 시트의 움직임에 추종하는 것) 같게 전달하는 진동에 의해, 그 착석자의 생리 기능을 변화시킨다고 하는 생물의 생리에 있어 중요한 성질을 출현시킬 수가 있다.

또, 차량용 시트(10)에서는, 쿠션재(20)과 토션 바(46)을 포함한 가동 프레임(34)과 인장 코일 스프링(54)와 벨트 부재(56) 및 각 인장 코일 스프링(58)으로 상기 장력장을 생성하기 때문에, 이것들 각 부품의 특성이나 접속 위치, 배치, 설치 수단계의 설정에 의해, 히프 포인트나 좌각, 생각 형상, 상정되는 착석자의 체형등에 응한 소망한 강성면배치를 용이하게 얻을 수 있다. 이 때문에, 상기 구성의 차량용 시트(10)에서는, 종래의 시트와 비교해(차량용 시트(10)의 특성을 실현하는 것 자체가 곤란하지만), 시트 개발비가 큰폭으로 저감할 수 있다. 즉, 우레탄 시트에서는, 우레탄의 형상이나 다른 특성의 우레탄의 편성에 의해 강성면 배치를 설정하기 때문에, 요구되는 강성면 배치를 얻기 위해서 우레탄형을 변경해 면강성 배치를 검토할 필요가 있었지만, 차량용 시트(10)에서는, 상기대로 그 연결 부재의 특성이나 접속 위치, 배치, 설치 수단계의 설정에 의해 소망한 강성면 배치를 용이하게 얻을 수 있다. 또, 토션 바(46)은, 다른 금속 용수철과 비교해, 공간절약화를 꾀할 수가 있다.

이상 정리하면, 차량용 시트(10)에서는, 정적 착석 상태에 대해서는, 시트 쿠션(18)및 시트 백(22)가 각그 착석자의 호흡에 의한 정주파 움직임을 흡수한다, 즉, 착석자의 호흡에 수반하는 움직임을 저해하지 않기 때문에, 장시간 착석에 의한 피로의 축적이 억제된다. 또, 차량 시트(10)에서는, 몸의 측면 지지 구조 및 근육에 근사 한 특성에 의해, 착석자의 자세를 그 착석자에게 근력을 보내 않고 유지하면서, 착석자의 근육을 망쳐 피로를 스트레스를 증대시키는 것이 방지되어 한편 피로 억제의 자세 변화를 허용 하기 위해, 피로의 축적이 억제된다. 이것에 의해, 차량용 시트(10)에 정적으로 착석한 착석자는, 거의 안정 대사 상태가 된다.

한편, 동적 착석 상태에 대해서는, 통상 착석자의 체내에서 활동 대사가 행해짐과 동시에 피로에 의해 대사가 촉진되지만, 차량용 시트(10)에서는, 상기대로 외부 진동 입력에 의해 착석자에게 전달되는 진동(진폭, 체압변화)이 경감되어 한편 이 외부 진동 입력을 이용해 착석자의 뇌에 침착한 각성 상태에 발생하는 10 Hz에서 12 Hz의α파를 발생시키기 때문에, 활동 대사 자체의 변화가 안정된 생체 리듬에 억제 당한다. 게다가 외부 진동 입력을 이용해 착석자의 피부혈류(생체 리듬)가 촉진되기 때문에, 착석자의 대사를 한층 안정시킨다. 이것들에 의해, 차량용 시트(10)에서는, 상기와 같이 착석자의 동적 피로도가 정적 피로도에 일치한다(도 29 참조).

그리고, 차량용 시트(10)를 실제 차량의 운전석에 탑재해 행한 복수의 피험자에 의한 관능 평가에 대해, 각 피험자로부터, 호흡이 편하다, 졸음이 해소되며, 자세 변화를 행하기 쉽다고 하는 평가를 얻을 수 있었다. 보다 구체적으로는, 호흡에 대해, 안정되어 착석하고 있는데 관계없이 압박감 없게 호흡을 편하게 행할 수가 있어 게다가 호흡에 수반하는 체동이 흡수되어 시선의 움직임이 없어진다라는 평가를 얻었다. 이것은, 시트 쿠션(18), 시트 백(22)의 각각의 탄성 영특성에 의하는 것이다. 또, 졸음의 해소에 대해, 특히 운전 전에 졸음을 느끼고 있던 피험자에 있어, 흥분 상태에 빠지는 일 없이 운전 개시 직후부터 졸음이 해소되어 한편 운전 기간중(약 120분간)에 침착한 각성 상태가 지속했다는 평가를 얻었다. 이것은, 차체 플로어를 개입시켜 전달되는 진동에 의해, 10 Hz에서 12 Hz의α파가 나타난 것에 의한 효과이다고 생각된다. 게다가 자세 변화에 대해, 안정된 착석 상태를 유지하면서 좌석부 및 요부를 용이하게 의도한 방향으로 이동할 수가 있었다는 평가를 얻었다. 특히, 자세 변화를 서포트할 방향의 힘이 차량용 시트(10)으로부터 부여되는 감각을 얻었다는 평가를 얻었다. 이것은, 탄성 언(S)와 시트 쿠션(18), 시트 백(22)에 의한 몸의 측면 지지와에 가세해 비착석 상태로 대략 평탄하게 장설된 배부용 쿠션재(24)의 자세 변화에 수반하는 지지압 변화(예를 들면, 요부가 배부용 쿠션재(24)를 압압 하면, 그 배부용 쿠션재(24)에 의해 키상부가 압압 되는 것)에 의한 효과인 생각된다. 또, 차체 플로어를 개입시켜 전달되는 진동에 의한 쿠션재(20)(토션 바(46)), 배부용 쿠션재(24)의 움직임도, 착석자의 자세 변화를 서포트하는 것에 기여한다고 생각된다. 그리고, 이상의 관능 평가에서는, 종합적으로, 운전에 수반하는 피로가 적다는 각 피험자로부터의 평가, 즉 도 29에 나타내는 피로 곡선에 대체로 일치하는 평가를 얻을 수 있었다.

게다가 차량용 시트(10)에서는, 충돌시에 있어서는, 탄성 구조체인 정부용 프레임(16)의 변형에 의해 감쇠비를 제어하는 것으로, 착석자에게 작용하는 하중을 충분히 경감하면서(시간을 들여) 충격력을 흡수할 수가 있다.

다음에, 차량용 시트(10)의 변형예를 설명한다. 덧붙여 상기 실시의 형태 또는 전출의 구성과 기본적으로 동일한 부품·부분에 대해서는 상기 실시의 형태와 동일한 부호를 교부해 그 설명을 생략한다.

도 35 내지 도 37에는, 벨트 부재(56)및 인장 코일 스프링(58)에 대신해, 제1 변형예와 관련되는 「시트상 부재」로서의 복원력을 가지는 탄성 벨트 부재(90)를 갖춘 차량용 시트(10)가 나타나고 있다. 이러한 그림에 도시되는 바와 같이, 벨트 부재(90)는, 좌우 방향으로 직사각형의 대략 구형 모양에 형성되고 있어 긴 방향의 양단부가 각각 사이드 프레임(28)의 내면에 고정된 계지봉(92)에 계지되고 있다. 본 제1 변형예에서는, 벨트 부재(90)는, 봉제등에 의해 2층 구조로 제공 되며 긴 방향 양단부에 형성된 환상부(90A)(도 37 참조)에 계지봉(92)를 비집고 들어가게 하는 것으로, 그 계지봉(92)에 계지되고 있다. 이 벨트 부재(90)는, 상기 실시의 형태에 있어서 벨트 부재(56)보다 약간 후방(중간부의 앞입구에 가까운 곳옆)에 배치되고 있다. 또, 계지봉(92), 즉 벨트 부재(90)의 사이드 프레임(28)에의 계지 높이는, 사이드 프레임(28)의 상하 방향에 있어서의 대략 중간부로 되어 있다.

또, 하층 시트(50)의 대략 전반부에 있어서의 좌우 방향 중앙부의 아래쪽 면에는, 세로 벨트 부재(94)가 봉제 등에 의해 고정되고 있다. 세로 벨트 부재(94)는, 평면시로 전후방향에 직사각형의 대략 구형 모양에 형성되고 있어 전단부가 하층 시트(50)의 전 입구에 가까운 곳 옆에 위치 함과 동시에 후단부가 하층 시트(50)의 전후방향 중간부에 위치하고 있다. 이 세로 벨트 부재(94)는, 후단부에서 되접어 꺾인 2층 구조로 제공되며 그 전반부는 상하층이 봉제 등에는 고정되고 있다. 그리고, 세로 벨트 부재(94)의 후반부에는, 벨트 부재(90)가 삽통되고 있다. 즉, 벨트 부재(90)로 세로 벨트 부재(94)란, 하층 시트(50)의 앞부분에 대략 T자 모양에 배설되고 있다.

이상 설명한 벨트 부재(90)는, 비착석 상태에서는, 세로 벨트 부재(94)에 삽통된 중간부가 계지봉(92)에 계지된 긴 방향 단부보다 고위이며, 한편 장력이 대부분 작용하지 않게 되어 있다.

본 제1 변형예와 관련되는 벨트 부재(90), 세로 벨트 부재(94)를 갖춘 차량용 시트(10)에서는, 착석에 수반해 하층 시트(50)가 하부로 휘면, 초기에는 벨트 부재(90)가 느슨해져, 하층 시트(50)의 변형이 커지며 벨트 부재(90)는 장력에 의해 하층 시트(50)의 앞부분의 하부에서 변형을 규제한다. 이 상태에서는, 도 37(의 왼쪽 반)에 나타내는 바와 같이, 하층 시트(50)에 있어서의 세로 벨트 부재(94)의 좌우 방향 외측 부분이 주로 대퇴부(G)를 지지한다. 즉, 하층 시트(50) 앞부분에 있어서의 세로 벨트 부재(94)가 장착되어 면강성이 비교적 높은 좌우 방향 중앙부의 변형이 규제된 상태로, 벨트 부재(90)가 하층 시트(50)의 하부에의 변형을 규제하기 때문에, 착석자의 대퇴부(G)의 과도의 가라앉아 포함을 방지하고, 그 대퇴부(G)의 내외측 편으로부터의 몸의 측면 지지를 실현하고 있다. 이것에 의해, 착석자의 좌우 방향의 이동이 한층 효과적으로 규제되어, 자세 유지성이 향상한다.

또, 본 제1 변형예에서는, 벨트 부재(90) 및 세로 벨트 부재(94)가 착석에 수반해 하층 시트(50) 앞부분의 면강성을 높이는 것으로, 착석자의 좌골 결절하의 위치의 전방으로 탄성 언(S)을 형성하는 것은, 상기 실시의 형태와 같다.

또, 본 제1 변형예에서는, 시트 백(22)의 배부용 쿠션재(24)의 배부용 프레임(16)에 의한 지지 구조가, 상기 실시의 형태와는 다르다. 구체적으로는, 본 제1 변형예에서, 좌우의 배부용 사이드 프레임(64)은, 경사 기구(26)에 장착된 하부 부재(64C)(상기 실시의 형태에서는 설명 생략)와의 사이에 고무등의 탄성재보다 완성되는 부시(91)(또는 금속성의 판스프링도 좋다)를 설치하여 도 35및 도 39 A에 나타내는 화살표 F방향으로 회전 변위하기 쉬운 구성으로 되어 있다. 즉, 각 배부용 사이드 프레임(64)는, 부시(91)를 변형시키면서, 앞부분을 시트 안쪽 측에, 후부를 시트 바깥쪽 측에 회동하도록 변위 가능으로 되어 있다.

게다가 본 제1 변형예에서는, 각 서포트 파이프(70)의 하단 근방 부분이, 지지 브래킷(72)에 대신해, 지지 브래킷(95)을 개입시켜 배부용 사이드 프레임(64)에 접속되고 있다. 지지 브래킷(95)은, 배부용 사이드 프레임(64)에 고정된 제1 브래킷(95A)로 서포트 파이프(70)에 고정된 제2 브래킷(95B)이 볼트 및 너트 등의 체결 수단에 의해 접속되고 있으며, 제1브래킷(95A) 또는 제2브래킷(95B)의 볼트구멍이 전후방향에 직사각형의 긴 구멍으로 되어 있다. 이것에 의해, 각 서포트 파이프(70)는, 배부용 사이드 프레임(64)에 대해 화살표 E방향으로 탄성변형을 하기 쉬운 구성으로 되어 있다. 게다가 도 39 A에서 가리키는 바와 같이, 각 배부용 사이드 프레임(64)에는, 각각 판 스프링(97)이 장착되고 있어 각 판 스프링(97)은 지지 브래킷(95) 즉 서포트 파이프(70)를 시트 안쪽 측에 변형할 방향으로 힘을 가할 수 있다.

그리고, 배부용 쿠션재(24)는, 게다가 단부에 있어서의 좌우 양측 부분이 서포트 파이프(70)의 굴곡부에 대응해 형성된 훅부(24B)에 의해, 각각 서포트 파이프(70)의 상단부에 계지되고 있다. 즉, 본 제1 변형예에서는, 상단 고정의 편소유 구조인 좌우의 서포트 파이프(70)가 제1 탄성 부재에 상당한다. 배부용 쿠션재(24)의 상단에 있어서의 좌우 방향 중간부는, 머리 받침 프레임(82A)에 감을 수 있어 상부 프레임(66)의 교가부(66B)에 일단부가 계지된 상태로 인장편(96)의 타단부에 접속되고 있다. 배부용 쿠션재(24)의 하단부는, 그 좌우 양측부가 상기 실시 형태와 같게 인장 코일 스프링(76)을 개입시켜 좌부용 프레임(14)의 후단에 연결됨과 동시에, 좌우 방향 중앙부가 상층 시트(52)의 후단부에 봉제등에 의해 연결되고 있 다.

또, 배부용 쿠션재(24)는, 서포트 파이프(70)에 계지된 상단(착석자의 견부에 대응하는 부분)을 제외하며, 도 39 A에도 도시되는 바와 같이, 좌우 양단부가 훅부(24A)를 개입시켜 배부용 사이드 프레임(64)의 전 플랜지부(64A)에 계지되고 있다. 그리고, 배부용 쿠션재(24)의 좌우 양측부에 있어서의 착석자의 요추부에 대응하는 위치에서는, 그 전면에 봉제 등에 의해 접속된 인장편(98)을 개입시켜 인장 코일 스프링(78)의 일단부가 연결되고 있다. 인장 코일 스프링(78)의 타단부는, 서포트 파이프(70)에 계지되고 있다. 또, 본 제1 변형예에서는, 인장 코일 스프링(78)이 좌우 각 3개 설치되고 있다. 이 인장편(98) 및 인장 코일 스프링(78)을 비교적 나중에 제공되는 표피재(80B)가 가리는 것으로, 쿠션 부재(80A)를 마련하는 일 없이 사이드 서포트(80)가 형성되고 있다. 표피재(80B)는, 훅부(24B)도 가리게 되어 있다.

이상에 의해, 제1 변형예와 관련되는 시트 백(22)에서는, 배부용 프레임(16)(특히, 서포트 파이프(79), 배부용 사이드 프레임(64))이 탄성 구조체로 되어 있다. 이 시트 백(22)에서는, 비착석 상태로 배부용 쿠션재(24)가 좌우의 배부용 사이드 프레임(64)의 대략 전단 간에 위치해, 이 배부용 쿠션재(24)의 전방으로 사이드 서포트(80)가 형성되고 있다. 덧붙여 배부용 쿠션재(24)는, 게다가 부에서는, 인장편(96)이 좌우 방향 중앙부를 사이드 서포트(80)보다 후방에 위치시켜, 인장 코일 스프링(78)이 설치된 부분에서는, 인장편(98)의 시트 안쪽측 단부와 후 플랜지부(64B)와의 사이에 설치된 와이어(99)의 장력에 의해 좌우 방향 중앙부를 사 이드 서포트(80)보다 후방에 위치시키고 있다. 이것에 의해, 좌우의 사이드 서포트(80)간에는, 비착석 상체로 대략 평탄이 되는 백레스트(25)가 형성되고 있다.

또, 시트 백(22)에서는, 서포트 파이프(70)가 판 스프링(97)에 의해 시트 안쪽 측으로 힘을 가하고 있기 때문에, 인장 코일 스프링(78)의 신장이 억제 당해 배부용 쿠션재(24)의 장력이 저감될 수 있다. 즉, 배부용 쿠션재(24)는, 착석에 수반해, 장력의 증대가 억제되면서 후방에 휘게 되어 있다. 이것들에 의해, 인장 코일 스프링(76)으로 서포트 파이프(70)의 상단부로 좌우 양측부에 상하 방향의 장력이 작용하는 배부용 쿠션재(24)는, 상기 실시 형태와 같은 몸의 측면 지지 구조, 탄성 영특성이 실현됨과 동시에, 수시 변화하는 근육과의 impedance나 컴플리언스(compliance)의 매칭이 적시 꾀해지고 있다.

그리고, 각 배부용 사이드 프레임(64)가 화살표 F방향으로 용이하게(저하중으로) 변위 가능하기 때문에, 착석자의 호흡에 수반하는 체 동(체압변화)이, 각 배부용 사이드 프레임(64)의 화살표 F방향으로 변위에 의한 배부용 쿠션재(24)의 장력을 조정하는 것으로(탄성 영특성에 의해) 흡수된다. 즉, 본 제1 변형예에서는, 부시(91)를 마련하는 것으로, 상기 실시의 형태보다 평형 상태에 있어서의 스프링 상수가 0에 가까운 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 착석자는, 도 38및 도 39 A에 나타내는 정적인 착석 상태에서는, 대부분 근력을 사용하는 일 없이 호흡을 행할 수가 있어 피로가 경감된다. 또, 선회 G가 높아지는 것 같은 운전 상태에서는, 배부용 사이드 프레임(64)에 직접적으로 장착된 훅부(24A)의 계지부위로 힘을 받아 차량의 조종을 안정되어 행할 수가 있다.

또, 이 시트 백(22)에서는, 배부용 사이드 프레임(64)보다 저강성인 서포트 파이프(70)에 인장 코일 스프링(78)이 계지되고 있기 때문에, 환언하면, 배부용 쿠션재(24)에 작용하는 전후방향의 하중이 인장 코일 스프링(78)으로부터 직접적으로 좌우의 서포트 파이프(70)에 작용하여 서로 근접하도록 화살표 D방향으로 변형하기 쉽기 때문에, 배부용 쿠션재(24)의 장력 증대가 억제되어 보다 효과적인 감쇠비의 제어가 가능해진다. 이 때문에, 예를 들면, 도 38및 도 39 B에 나타내는 충돌 상태에서는, 좌우의 서포트 파이프(70)(지지 브래킷(95))가 시트 안쪽 측에 변형함과 동시에 각 인장 코일 스프링(78)이 신장하고, 배부용 쿠션재(24)는 장력의 증대가 억제 당하면서 후방에 휘어, 큰 감쇠에 의해 효과적으로 충격을 흡수할 수가 있다. 이 때, 좌우의 배부용 사이드 프레임(64)은, 화살표 F방향으로 변위하면서, 상기 실시의 형태와 같게 화살표 B방향에 따라 시트 안쪽 측에 탄성변형하고, 상기 감쇠비의 제어에 기여한다.

이상 설명한 본 제1 변형예에서는, 상기의 다른 구성, 작용 효과는 상기 실시의 형태와 완전히 같이이다.

도 40 내지 도 44에는, 벨트 부재(56) 및 인장 코일 스프링(58)에 대신해, 제1 변형예와 관련되는 「시트상 부재」로서의 벨트 부재(100)을 갖춘 차량용 시트(10)이 나타나고 있다. 이러한 그림에 도시되는 바와 같이, 벨트 부재(100)는, 좌우 방향으로 직사각형의 대략 구형 모양에 형성되고 있어 긴 방향의 양단부가 각각 상층 시트(52)의 대응하는 좌우 방향 단부에 봉제등에 의해 고정되고 있다. 즉, 벨트 부재(100)는, 하층 시트(50)의 아래 쪽에 배치되며, 그 하층 시트(50)의 좌우 방향 외측에 내민 긴 방향 단부가 상층 시트(52)에 고정되고 있다. 또, 벨트 부재(100)는, 상기 벨트 부재(56, 92)와 비교해 전후방향의 폭이 크게 제공되고, 전단이 사이드 프레임(28)의 앞부분의 후부 근방에 위치 함과 동시에, 후단이 하층 시트(50)의 전후방향 중간부보다 후방에 위치하고 있다.

이상 설명한 벨트 부재(100)는, 비착석 상태에서는, 전단이 하층 시트(50)의 아래쪽 면에 접촉하도록 극히 근접해 위치하고 있어, 후단이 하층 시트(50)의 아래쪽 면에서 하부로 이간해 위치하고 있다(도 41 참조). 따라서, 이 상태에서는, 벨트 부재(100)에는 장력이 작용하지 않는 구성으로 되어 있다.

본 제2 변형예와 관련되는 벨트 부재(100)를 갖춘 차량용 시트(10)에서는, 착석에 수반해 하층 시트(50)가 상층 시트(52)와 함께 하부로 휘면, 도 44(의 왼쪽 반)에 나타내는 바와 같이, 상층 시트(52)에 있어서 좌우 방향 양단부는 대부분 변위하지 않는 것으로부터, 벨트 부재(100)는, 하층 시트(50)에 압압되어 장력이 작용한다. 이 장력의 반력에 의해, 벨트 부재(100)는 장력에 의해 하층 시트(50)의 앞부분의 하부의 변형을 규제한다. 이 상태에서는, 하층 시트(50)에 있어서의 세로 벨트 부재(94)의 좌우 방향 외측 부분이 주로 대퇴부(G)를 지지한다. 이것에 의해, 착석자의 대퇴부(G)가 과도하게 가라앉아 포함을 방지하며, 그 대퇴부(G)의 상기 몸의 측면 지지를 실현하고 있다. 이 때문에, 착석자의 좌우 방향의 이동이 한층 효과적으로 규제되어, 자세 유지성이 향상한다.

또, 본 제2 변형예에서는, 벨트 부재(100)가 착석에 수반해 하층 시트(50) 앞부분의 면강성을 높이는 것으로, 착석자의 좌골 결절하의 위치의 전방으로 언(S) 을 형성하는 것은, 상기 실시의 형태와 같다. 게다가 본 제2 변형예에서는, 상기의 다른 구성은 상기 실시의 형태와 완전히 같이여, 상기 실시의 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다. 덧붙여 도 40, 36, 도 43에서는, 인장 코일 스프링(78)의 도시를 생략 하고 있다.

덧붙여 상기 실시의 형태 및 각 변형예에서는, 공진 주파수를 대략 3.5 Hz로 하는 진동 전달 특성과 상하의 감쇠비ζd,ζu를 다르게 하는 감쇠 특성을 양립하는 바람직한 구성을 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 이러한 적어도 한편을 실현하는 구성이면 좋다.

또, 상기 실시의 형태 및 각 변형예에서는, 하층 시트(50)의 후단측을 착석에 수반해 전방으로 이동시키면서 하강시키는 탄성 부재로서 가동 프레임(34)를 개입시켜 하층 시트(50)의 후단에 연결된 토션 바(46)을 갖춘 바람직한 구성을 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 다른 탄성 부재를 이용하는 일도 가능하다. 따라서, 예를 들면, 연결 파이프(44)에, 좌부용 프레임(14)에 일단부가 계지된 인장 코일 스프링의 타단부를 구속하여도 좋고, 암 부재(42)로 좌부용 프레임(14)(지지 브래킷(36))와의 사이에 비틀림 코일 용수철 마련한 구성이라고 해도 좋다. 또, 하층 시트(50)의 후단측을 전방으로 이동시키면서 하강시키는 가이드 수단이 지축(38) 주위에 회동하는 가동 프레임(34)로 한정될 것은 없고, 예를 들면, 단지 하층 시트(50)의 후단측을 직선 모양에 이동시키는 가이드 부재등이어도 좋다.

게다가 상기 실시의 형태 및 각 변형예에서는, 시트 쿠션(18)의 쿠션 재(20)이 2층 구조인 바람직한 구성을 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 쿠션재(20)은, 단층에서 구성되어도 좋고, 3층 이상의 타층 구조로 여겨져도 좋다. 또, 본 발명은, 상층 시트(52)가 시트 쿠션(18)의 표피재를 겸하는 구성으로 한정될 것도 없고, 예를 들면, 상층 시트(52)의 위쪽을 본혁등의 표피재로 피복 해도 좋다. 이 표피재는, 사이드 서포트(62)의 표피재 62 B와 일체화하는 일도 가능하다.

한층 더 또, 상기 실시의 형태 및 각 변형예에서는, 착석에 수반해 하층 시트(50)의 좌우 방향 양단부에 장력을 부여하는 인장 코일 스프링(54)를 갖춘 바람직한 구성으로 했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 인장 코일 스프링(54)에 대신해 다른 탄성 부재를 설치해도 좋고, 인장 코일 스프링(54)에 상당하는 부재를 마련하지 않아도 좋다.

또, 상기 실시의 형태 및 각 변형예에서는, 시트 백(22)의 배부용 쿠션재(24)가 단층 구조인 바람직한 구성을 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 배부용 쿠션재(24)를 2층 이상의 다층 구조로도 좋다. 또, 배부용 쿠션재(24)는, 인장 코일 스프링(74, 76, 78)을 개입시켜 배부용 프레임(16)에 연결되는 구성에는 한정되지 않고, 예를 들면, 다른 탄성 부재를 개입시켜 배부용 프레임(16)에 연결되어도 좋다.

게다가 상기 실시의 형태 및 각 변형예에서는, 제3 탄성 부재에 상당하는 인장 코일 스프링(78)이 좌우 한쪽 편에서 상하가 다른 위치에 2개 설치된 바람직한 구성으로 했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 인장 코일 스 프링(78)을 한쪽 편 1개또는 3개(살) 이상 설치해도 좋고, 제3 탄성 부재에 상당하는 탄성 부재를 갖추지 않는 구성으로 하는 일도 가능하다.

게다가 상기의 형태 및 각 변형예에서는, 본 발명과 관련되는 시트 쿠션(18)으로 시트 백(22)를 모두 갖춘 바람직한 구성으로 했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 적어도 시트 쿠션(18)및 시트 백(22)의 한편을 갖추고 있으면 좋다.

한층 더 또, 상기의 실시의 형태 및 각 변형예에서는, 본 발명을 차량용 시트(10)에 적용한 구성으로 했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 철도 차량, 선박, 항공기등의 각종 탈 것용 시트나 사무용 의자, 가구용 의자등의 각종 시트등에 적용할 수가 있다.

[부호의 설명]

차량용 시트 10

좌부용 프레임 14

배부용 프레임 16

시트 쿠션 18

쿠션재 20

시트 백 22

배부용 쿠션재 24

백레스트 25

암 부재(회동 부재) 42

연결 파이프(회동 부재) 44

토션 바(탄성 부재) 46

하층 시트(시트재) 50

상층 시트(다른 시트재) 52

인장 코일 스프링(다른 탄성 부재) 54

벨트 부재(시트상 부재) 56

인장 코일 스프링( 제1 탄성 부재) 74

인장 코일 스프링( 제2 탄성 부재) 76

인장 코일 스프링( 제3 탄성 부재) 78

벨트 부재(시트상 부재) 90

벨트 부재(시트상 부재) 100

3 차원 입체 편물 110

이상 설명한 것처럼 본 발명과 관련되는 시트 구조는, 전신 진동과 충격성 진동을 흡수해, 착석자의 생체 리듬을 저해하지 않기 때문에, 장시간 착석에 수반하는 착석자의 말초성의 피로를 경감해, 충돌시는 인체의 후방에의 이동 용이성과 리바운드를 억제하는 시트 백·시트 쿠션의 감쇠비제어에 의해 충격력을 완화할 수가 있다고 하는 뛰어난 효과를 가진다.

Claims (17)

1. 좌부용 프레임과, 전단측이 상기 좌부용 프레임의 전단측에 고정됨과 동시에 후단측이 상기 좌부용 프레임의 후단 측에 탄성 부재를 개입하여 연결된 시트재를 포함한 쿠션재를 구비하고, 상기 쿠션재는 정적 착석 상태에 대해, 착석자의 돌출부위를 지지하는 부분의 스프링 상수가 다른 부분의 스프링 상수보다 작은 탄성 특성을 가지는 시트 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 좌부용 프레임을 개입시켜 착석자의 척주의 공진 주파수대역의 진동이 입력되었을 때의 진동 전달율을 대략 1로 하면, 상기 시트 프레임을 개입시켜 착석자의 뇌에α파를 일으키게 하는 주파수대역의 진동이 입력되었을 때의 진동 전달율을 대략 0.55 이하로 하는 시트 구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 착석자, 상기 쿠션재, 및 상기 탄성 부재를 포함한 계의 공진 주파수가 3 Hz이상 4 Hz이하의 범위 내에 있는 시트 구조.
4. 좌부용 프레임과, 전단측이 상기 좌부용 프레임의 전단측에 고정됨과 동시에 후단측이 상기 좌부용 프레임의 후단 측에 탄성 부재를 개입시켜 연결된 시트재를 포함한 쿠션재를 구비하며, 착석자가 아래 쪽으로 변위할 때의 감쇠비보다, 착석자가 위쪽에 변위할 때의 감쇠비가 더 큰 시트 구조.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 부재는, 상기 쿠션재에 하부에의 하중이 작용했을 때, 상기 시트재의 후단측이 전방 또는 하부로 이동하도록 변형하는 시트 구조.
6. 좌부용 프레임과,

   전단측이 상기 좌부용 프레임의 전단측에 고정된 시트재를 포함한 쿠션재와,

   상기 좌부용 프레임의 후부와 상기 시트재의 후단측과의 사이에 설치되어 상기 시트재를 상기 좌부용 프레임에 장착하고, 상기 시트재에 아래로의 하중이 작용했을 때에 상기 시트재의 후단측이 전방에 이동하면서 하강하도록 변형하는 탄성 부재와,를 구비하는 시트 구조.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 쿠션재는, 상기 시트재의 위쪽으로 상기 좌부용 프레임에 장착되어 상기 탄성 부재를 변형시키도록 상기 시트재에 있어서의 착석자의 좌석부에 대응하는 부위를 압압하는 다른 시트재를 더 포함하는 시트 구조.
8. 제7항에 있어서, 상기 다른 시트재는, 3 차원 입체 편물 또는 2 차원 직물로 구성되어 있는 시트 구조.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 좌부용 프레임 및 상기 쿠션재를 포함해 구성되는 시트 쿠션의 저크가, 착석자의 좌석부의 근육 자체의 저크보다 작아지도록 한 시트 구조.
10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하단측이 상기 좌부용 프레임의 후단측에서 각 좌부용 프레임의 좌우 방향에 따른 축선회전에 회동 가능하게 지지를 받음과 동시에, 상단측이 상기 탄성 부재를 개입시켜 상기 좌부용 프레임에 연결되는 상기 시트재의 후단 측에 계지된 회동 부재를 더 포함하고, 상기 탄성 부재는, 상기 회동 부재의 회동 축심에 설치되어 상기 회동 부재의 회동에 수반해 탄성적으로 뒤틀림 변형하는 토션 바인 시트 구조.
11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 부재를 개입시켜 상기 좌부용 프레임에 연결되는 상기 시트재의 후단 측에 둘 수 있는 좌우 방향 양단부와 상기 좌부용 프레임의 후단측과의 사이에 각각 설치되어 착석에 수반해 상기 시트재의 전후방향의 장력을 증대하는 다른 탄성 부재를 더 포함하는 시트 구조.
12. 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 착석한 상태에서 상기 착석자의 좌골 결절에 대응하는 위치의 전방으로 설치되어 착석에 수반해 작용하는 장력 에 의해, 상기 탄성 부재를 개입시켜 상기 좌부용 프레임에 연결되는 상기 시트재의 하부에의 변형을 규제하는 시트상 부재를 더 포함하는 시트 구조.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 탄성 구조체인 배부용 프레임과, 배부용 쿠션재과, 상기 배부용 쿠션재의 상단 측에 둘 수 있는 좌우 방향 양단부를 각각 상기 배부용 프레임의 상단 측에 연결하는 제1 탄성 부재와, 상기 배부용 쿠션재의 하단 측에 둘 수 있는 좌우 방향 양단부를 각각 상기 배부용 프레임의 하단 측에 연결하는 제2 탄성 부재를 포함하며, 상기 각 탄성 부재에 의해 착석자의 상체를 지지하도록 한 시트 백을 더 포함하는 시트 구조.
14. 배부용 프레임과,

    배부용 쿠션재와,

    상기 배부용 쿠션재의 상단 측에 둘 수 있는 좌우 방향 양단부를 각각 상기 배부용 프레임의 상단 측에 연결하는 제1 탄성 부재와,

    상기 배부용 쿠션재의 하단 측에 둘 수 있는 좌우 방향 양단부를 각각 상기 배부용 프레임의 하단 측에 연결하는 제2 탄성 부재와,

    를 갖추어 상기 각 탄성 부재에 의해 착석자의 상체를 지지하도록 한 시트 구조.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 배부용 쿠션재와 상기 배부용 프레임 사이에 설치되어 상기 배부용 쿠션재에 있어서 착석자의 요추부에 대응하는 위치에서 좌우 방향의 장력을 일으키는 제3 탄성 부재를 더 포함하는 시트 구조.
16. 제15항에 있어서, 상기 제 1 탄성 부재, 상기 제 2 탄성 부재, 및 상기 제 3 탄성 부재는 각각 인장 코일 스프링인 시트 구조.
17. 배부용 프레임과,

    적어도 상하 방향의 일단측이 탄성 부재를 개입시켜 상기 배부용 프레임에 연결되어 상기 배부용 프레임에 장착되며, 비착석 상태로 평탄한 백레스트를 형성하는 배부용 쿠션재와,

    를 갖춘 시트 구조.

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